近日，院经作所中药材资源团队在国际期刊《Scientia Horticulturae》（SCI收录，中科院二区，IF=4.2）发表题为“Multi-omics elucidation of ZnO quantum dots enhancing growth and bioactive compound biosynthesis in Ligusticum chuanxiong Hort.”的学术论文。通过合成并叶面喷施ZnO量子点（ZnO QDs），系统探究了其对川芎（Ligusticum chuanxiong）幼苗生长、光合性能、内源激素水平、抗氧化系统及药用活性成分积累的调控效应。

研究发现，ZnO QDs处理显著促进了川芎根与茎的伸长和生物量积累，提高了叶绿素含量、可溶性糖与蛋白质水平，并显著增强了锌、铁等微量元素的吸收。同时，ZnO QDs通过选择性激活过氧化氢酶（CAT）和多酚氧化酶（PPO）减轻脂质过氧化损伤，并显著提升了绿原酸、洋川芎内酯A、藁本内酯等关键药用成分的含量。通过整合转录组与代谢组分析，揭示了ZnO QDs通过上调色氨酸途径基因（TAR4.1、TAR4.2、YUCCA6、AAO）促进生长素（IAA）合成，并通过苯丙氨酸代谢途径基因（PALs、4CLs、HCTs）引导代谢流向绿原酸合成。共表达网络分析发现，ERF家族转录因子在调控IAA和绿原酸生物合成中起核心作用。该研究为ZnO量子点在中药材绿色栽培中的应用提供了理论依据和技术支撑。

院经作所钟明志助理研究员为论文第一作者，张超研究员为通讯作者。该研究得到了四川省育种攻关项目（2021YFYZ0012）、国家现代农业产业技术体系（CARS-21）、中央本级重大增减支项目（2060302）和四川省财政自主创新项目（2022ZZCX076）等项目的资助。原文链接：https://doi.org/10.1016/j.scienta.2025.114277

（院经作所 钟明志 撰稿；彭芳 校对；张小红 审核）

图1：ZnO量子点促进川芎生长发育

图2：转录组和代谢组联合分析揭示ZnO量子点激活川芎色氨酸和苯丙氨酸代谢途径