日，上海辰山植物园科研发展部、园艺景观部和信息技术部通力合作，在园艺领域权威期刊Molecular Horticulture上发表研究论文Metabolomic and evolutionary integration unveils medicinal potential in six Corydalis species，揭示了六种紫堇属植物中蕴藏的药用潜力。团队通过基因组重测序、转录组和代谢组的多组学交叉分析，绘制出一幅“植物藏宝图”，为传统中药资源的开发和保护提供了全新思路。

　　紫堇属 (Corydalis) 是罂粟科中一个庞大的植物家族，全球约有530种，我国就有300多种，其中不少具有药用价值。《中国药用植物志》记载了100余种紫堇属药用植物，最为人熟知的当属“浙八味”之一的延胡索。然而，随着野生资源的逐渐减少，延胡索已被列为“易危”物种。寻找“延胡索替身”，成了科研人员的一项重要任务。

　　此次研究聚焦六种块茎类紫堇，包括传统药用种“延胡索”、“夏天无”，荷兰引种的“密花紫堇”，以及近年新发现的中国特有种“南川紫堇”。团队通过考据古代本草文献和中药志资料，厘清了这六种植物的药用历史和使用情况(图1)，为后续研究打下坚实基础。

　　图1. 六种块茎类紫堇属植物及其文本考证

　　研究团队对这六种紫堇及其他代表物种进行了全基因组测序，构建系统发育树，发现紫堇属可分为块茎类和非块茎类两个主要支系。其中，南川紫堇位于块茎类的进化“起点”，可能拥有最原始的遗传特征(图2)。

　　图2. 紫堇属植物的系统发育分析及活性代谢物含量分析

　　图3. 六种紫堇属植物中主要活性物质定量分析与对比

　　同时，荷兰引入的密花紫堇也表现出色，富含多种具有抗血栓、镇痛功效的活性生物碱，如脱氢紫堇碱和延胡索甲素等。这些发现不仅打破了“药用紫堇仅限中国本土”的传统印象，也表明部分“新面孔”在药用潜力上完全有望成为更优质、更可持续的药材来源(图3)。

　　不同紫堇属植物为何药效差异巨大?研究团队将基因表达和代谢组数据进行关联分析，成功锁定一个核心基因家族：TNMT(四氢原小檗碱氮甲基转移酶)。这一基因家族的高表达与原阿片碱(原生镇痛活性成分)的积累密切相关(图4)。该发现不仅揭示了植物药效形成的遗传机制，还为今后利用基因编辑手段调控有效成分含量提供了方向。

　　图4.苄基异喹啉合成途径及原阿片碱合成关键基因分析

　　这项研究是上海辰山植物园科研、园艺、信息等多个部门协同努力的结晶。自2015年起，研究人员就开始系统收集和保育紫堇属植物资源。信息部远赴野外采集种质资源，园艺部精心养护植物生长，科研部借此深入开展代谢和遗传研究，打造出一条完整的“收集—保育—研究—应用”链条。

　　上海辰山植物园科研发展部生物碱代谢研究组科研助理高云、园艺景观部正高级工程师周翔宇为本文共同第一作者，研究组长徐萍为通讯作者，颜梦晓、王正伟、钟鑫、李晓晨、朱军杰等参与了本项研究。该工作得到了胡永红园长、赵清研究员的指导和大力支持。感谢辰山植物园代谢平台孔羽博士的帮助。感谢中国科学院分子植物科学卓越创新中心陈晓亚院士和中国科学技术大学向成斌教授的帮助。该研究得到上海市绿化和市容管理局辰山专项基金 (G242410)、上海市中央引导地方科技发展资金(YDZX20243100004002, YDZX20223100001003)的资助。

　　团队表示，这项研究只是探索的开始。未来将继续挖掘紫堇属及其他罂粟科植物的药用潜力，结合基因组学与代谢工程，为中药资源的创新利用和可持续发展提供坚实支撑。

　　紫堇研究小组成员

　　小组成员在野外考察和采集紫堇属植物