沉香的人工催香方法及其结香机制的研究进展

沉香是应用广泛的名贵药材和顶级香料。天然沉香形成缓慢,野生资源面临枯竭,采用人工方法诱导结香是沉香产业发展的重要研究方向。本文对常见的人工诱导催香方法及主流的结香机制假说进行了归纳总结,对未来如何高效稳定地人工催香及探究结香机制提出了建议,以期为结香率和结香品质的提高及后期的产业规模化提供参考。

白木香结香机制研究进展及其防御反应诱导结香假说

白木香是我国生产名贵芳香类药材沉香的唯一植物来源,健康的树体不能产生沉香类物质,必须受到真菌侵染或物理、化学伤害后才能够产生。目前有真菌侵染、物理伤害、化学伤害及激发子诱导白木香结香的研究报道。根据以往的研究,提出了"白木香防御反应结香假说"。

白木香ARF基因家族的鉴定及结香表达分析

【目的】 生长素响应因子(Auxin response factor,ARF)是生长素信号转导中的重要转录因子,参与植物花果发育、器官形态形成、激素调节和应激反应等生理生化过程。旨在探究白木香〔Aquilaria sinensis (Lour.) Gilg〕ARF基因(AsARF)在结香过程中的生物学功能。【方法】利用生物信息学方法对AsARF进行全基因组鉴定和分析,通过转录组数据分析白木香受到机械损伤时ARF基因家族成员的表达模式。【结果】从全基因组水平鉴定了21个AsARF基因,生物信息学分析结果显示,21个AsARF基因分为5个类群,同一类群的AsARF基因具有相似的基因结构和蛋白保守基序,而不同类群的AsARF基因在外显子和内含子的数量上存在显著差异。此外,顺式作用元件分析发现AsARF基因启动子区域含有大量与光、厌氧和赤霉素等响应元件有关的序列。基因复制和共线性分析结果表明,片段复制事件对于白木香ARF基因家族的进化和扩张起着重要作用。与水稻ARF基因相比,白木香和拟南芥的ARF基因更为密切相关。此外,转录组数据分析表明,白木香在受到机械损伤时,AsARF5、AsARF6、AsARF19、AsARF20和AsARF21的表达量明显下降。【结论】首次对白木香ARF基因家族进行全基因组鉴定,并对其理化性质、系统进化、基因结构、保守基序、启动子顺式作用元件、基因复制和共线性等进行了详细分析。通过RNA-seq分析探索AsARF基因在白木香结香过程中的潜在机制,发现部分AsARF基因可能参与白木香结香的防御和生长的动态平衡过程,可为深入了解白木香结香机制提供重要理论依据。

白木香的结香机理及造香技术

健康的白木香并不能产生沉香,目前有真菌侵染、物理伤害、化学伤害及激发子诱导、防御反应诱导结香假说,并由此产生了多种人工促进结香方法。