太子参是贵州重要道地药材，具有益气健脾、生津润肺之功效，是药用保健领域的重要大宗中药材。太子参喜阴，长期单一种植模式下连作障碍问题突出，表现为植株早衰、土传病害高发，块根产量与药用品质大幅下滑，严重制约产业绿色可持续发展。针对产业瓶颈，我院中药资源团队立足贵州道地药材生产实际，围绕太子参间作生态栽培模式、光照介导的生长—抗性—品质权衡、间作调控抗病的分子微生态机制开展系统攻关，依托田间—水培多体系试验，整合表型生理、多组学、微生物功能验证等技术，取得系列原创研究成果。
一、揭示林下种植光照驱动“茎叶—根系—微生物”轴调控太子参生长—抗性—品质权衡机制
围绕太子参林下生态种植模式，团队通过设置梯度遮阴实验，联合植物表型测定、根际微生物测序、叶片转录组和植物—微生物共培养分析，发现适度遮阴可显著提升太子参品质、产量与抗病能力。研究揭示：遮阴条件下根际有益微生物富集，病原链格孢属（Alternaria）受到抑制；叶片转录重编程上调淀粉—蔗糖、甘油磷脂等代谢，下调黄酮合成关键基因，减少根际分泌黄酮对有益菌的抑制；共培养验证显示，相关有益菌在低光下可促进太子参生长并抑制链格孢（Alternaria）所致病害。该研究提出的“光诱导双向微生物—根—茎叶轴”，为耐阴药材生态栽培提供了理论框架。该成果以“Light Modulates Growth-Resistance-Quality Trade-Offs inPseudostellaria Heterophyllavia a Light-Induced Microbiota-Root-Shoot Axis”为题，发表在中科院1区Top期刊《Plant, Cell & Environment》上。硕士研究生谭扬俊、江雪和冉佳悦为本文共同第一作者，黄璐琦院士、周涛教授和袁青松副教授共同为通讯作者。
图1论文快照
二、阐明太子参—前胡间作增产提质的光合重编程机制
团队基于太子参—前胡间作模式，通过设置不同密度梯度的前胡间作处理，探究光合重编程与代谢再分配对太子参产量和品质的影响。研究发现，高密度间作可显著提高太子参地上鲜重和块根产量，核心活性成分环肽B及总皂苷、粗多糖含量同步提升。代谢组与转录组分析表明，间作上调了光捕获复合体、叶绿素代谢及环肽与皂苷合成相关基因，通过光合重编程和碳/次生代谢再分配实现了产量与药效成分的协同提升。该成果以“Density-dependent intercropping withPeucedanum praeruptorumenhancesPseudostellaria heterophyllayield and quality via photosynthetic reprogramming and metabolic reallocation”为题，发表在中科院1区Top期刊《Industrial Crops & Products》上。硕士研究生李赞和谢鲜艳为本文共同第一作者，周涛教授、袁青松副教授为通讯作者。
图2论文快照
三、解析太子参—前胡间作通过“代谢物—微生物互作”提升抗病能力的跨界调控机制
围绕太子参—前胡间作生态种植模式，团队结合根际代谢组与微生物组分析，揭示该模式下前胡通过合成分泌东莨菪素和白蜡树苷等香豆素/黄酮类代谢物，抑制尖孢镰刀菌、链格孢等病原菌，并促进假单胞菌、类芽孢杆菌等有益菌生长，从而增强太子参抗病性的跨界调控机制，为太子参生态种植技术提供了重要理论依据。该成果以“Intercropping withPeucedanum praeruptorumreshapes rhizosphere microbiome and metabolite to enhancePseudostellaria heterophylladisease resistance”为题，发表于《BMC Microbiology》期刊。硕士研究生谢鲜艳和李赞为本文共同第一作者，周涛教授和袁青松副教授为通讯作者。
图3论文快照
该系列研究从光照生态适应、产量品质形成、病害绿色防控三个维度系统解析太子参生态种植内在机理，打通“田间表型—生理响应—多组学解析—微生物功能验证”完整证据链，揭示耐阴中药材间作栽培并非简单追求“最大化瞬时光合效率”，而是依靠光合适应性重编程、物质代谢重分配、根际微生物定向重塑，实现产量、品质、抗性协同增益。研究成果为太子参间作、林下生态栽培模式优化提供了扎实理论支撑，也为其他喜阴道地中药材生态种植研究提供了可借鉴范式。团队后续将继续开展关键转录因子功能验证、原位根际代谢解析、不同生态区栽培参数优化，推动研究成果落地生产应用。
本系列研究得到国家重点研发计划“中药现代化”重点专项（2023YFC3503803）、国家自然科学基金（32460079）及贵州省高层次人才培养支持工程科技创新领域人才青年拔尖人才项目（黔科协KJLYRC-[2026]145）等资助。
（文/图，袁青松）
一审：张进强
二审：舒国平
三审：孙庆文、周涛
