AgNPs诱导的纳米效应：增强细叶牛至（Ocimum tenuiflorum）中的丁香酚、迷迭香酸含量、抗氧化防御能力及基因表达

《Physiology and Molecular Biology of Plants》：AgNPs-induced nanoelicitation: enhancing Eugenol, Rosmarinic Acid, antioxidant defense and gene expression in Ocimum tenuiflorum

植物次生代谢物具有显著药理活性，但生物合成受限。本研究利用罗望子叶提取液生物合成AgNPs，并以60 ppm处理薄荷（Ocimum tenuiflorum），发现AgNPs显著提升欧芹酚（57.89 μg/ml）和鼠尾草酸（50.40 μg/ml）含量，相关合成基因（EGS、RAS、CAD、4CL）表达量分别上调6.40、5.47、4.71和2.88倍，首次揭示AgNPs纳米诱抗与次生代谢基因表达的分子机制，为植物纳米技术提供新策略。

　　

摘要

植物次生代谢物具有显著的药理特性，在治疗多种疾病方面发挥着重要作用。由于它们的生物合成受到限制，因此需要采取各种策略来提高其产量。尽管纳米技术为调节植物代谢提供了一种革命性的方法，但关于银纳米粒子（AgNPs）作为纳米诱导剂的分子机制研究仍不十分清楚。在本研究中，使用Catharanthus叶片提取物合成了AgNPs，并通过不同的分析技术对其进行了表征。在五种浓度（20、40、60、80和100 ppm）下，评估了AgNPs对Ocimum tenuiflorum的诱导效果。结果表明，60 ppm的浓度最为有效，能够显著增加关键代谢物的积累及其相关基因的表达。高效液相色谱（HPLC）定量分析显示，与对照组相比，经AgNPs处理后，Tulsi叶片中的丁香酚（57.89 μg/ml）和迷迭香酸（50.40 μg/ml）含量显著增加，而对照组中这两种物质的含量分别为13.47 μg/ml和7.39 μg/ml。此外，定量实时荧光定量PCR（qRT-PCR）分析显示，与对照组相比，相关生物合成途径基因的表达显著增强，包括EGS（6.40倍）、RAS（5.47倍）、CAD（4.71倍）和4CL（2.88倍）。这些实验结果首次建立了AgNPs诱导的纳米效应与O. tenuiflorum中次生代谢物途径基因表达之间的机制联系。该研究填补了这一重要的知识空白，并强调了绿色合成的AgNPs作为高效纳米诱导剂的潜力，可通过纳米生物技术手段提高高价值植物化学物质的产量。

图形摘要

AgNPs的生物合成及其作为纳米诱导剂在Ocimum中提高次生代谢物产量的作用，以及相关代谢基因的上调

植物次生代谢物具有显著的药理特性，在治疗多种疾病方面发挥着重要作用。由于它们的生物合成受到限制，因此需要采取各种策略来提高其产量。尽管纳米技术为调节植物代谢提供了一种革命性的方法，但关于银纳米粒子（AgNPs）作为纳米诱导剂的分子机制研究仍不十分清楚。在本研究中，使用Catharanthus叶片提取物合成了AgNPs，并通过不同的分析技术对其进行了表征。在五种浓度（20、40、60、80和100 ppm）下，评估了AgNPs对Ocimum tenuiflorum的诱导效果。结果表明，60 ppm的浓度最为有效，能够显著增加关键代谢物的积累及其相关基因的表达。高效液相色谱（HPLC）定量分析显示，与对照组相比，经AgNPs处理后，Tulsi叶片中的丁香酚（57.89 μg/ml）和迷迭香酸（50.40 μg/ml）含量显著增加，而对照组中这两种物质的含量分别为13.47 μg/ml和7.39 μg/ml。此外，定量实时荧光定量PCR（qRT-PCR）分析显示，相关生物合成途径基因的表达显著增强，包括EGS（6.40倍）、RAS（5.47倍）、CAD（4.71倍）和4CL（2.88倍）。这些实验结果首次建立了AgNPs诱导的纳米效应与O. tenuiflorum中次生代谢物途径基因表达之间的机制联系。该研究填补了这一重要的知识空白，并强调了绿色合成的AgNPs作为高效纳米诱导剂的潜力，可通过纳米生物技术手段提高高价值植物化学物质的产量。

图形摘要

AgNPs的生物合成及其作为纳米诱导剂在Ocimum中提高次生代谢物产量的作用，以及相关代谢基因的上调