湖北贝母是一种著名的多年生药用草本植物，被用于止咳药和祛痰药。连作和单作栽培通常对湖北贝母的生长产生负面影响。与单作系统相比，湖北贝母-厚朴间作系统显著增加了湖北贝母的产量。然而，湖北贝母间作系统中甾体生物碱代谢产物（最重要的生物活性成分）及其分子调控机制的变化仍不清楚。我们对单作和间作系统中生长的湖北贝母鳞茎进行了比较转录组学，代谢组学，qPCR等分析。揭示了间作改良湖北贝母甾体生物碱的潜在分子机制。这些发现为这种生态种植方法的可持续发展提供了理论基础。

1.题目：Transcriptomic and metabolic analyses reveal the potential mechanism of increasing steroidal alkaloids in Fritillaria hupehensis through intercropping with Magnolia officinalis。

2.杂志：Frontiers in Plant Science

3.IF：6.627分（2022）

4.IOD号：https://doi.org/10.3389/fpls.2022.9978

5.主要内容：

图1.湖北贝母单作和湖北贝母-厚朴间作的种植模式（Duan，2022）

图2.（A）已鉴定的不同生物碱代谢物的热图。（B）已鉴定的DEMs的倍数条形图。（C）间作和单作系统中代谢途径富集分析的气泡图（Duan，2022）

图3.RNA-Seq和qRT-PCR分析（Duan，2022）：

（A）获得的甾体生物碱生物合成中5个关键DEGs的表达谱数据比较。

（B）RNA-Seq和qRT-PCR结果的相关性分析。

图4.关键通路分析（Duan，2022）

甾体生物碱生物合成中的差异表达基因分析；

参与氧化磷酸化和植物激素信号转导途径的差异表达基因；

生物碱生物合成相关细胞色素P450和ATP结合转运蛋白的差异表达。

图5.与甾体生物碱生物合成相关的转录因子（Duan，2022）

7.总结：

（1）共鉴定出40种生物碱，包括26种甾体生物碱，3种酚胺，1种吡啶生物碱，6种其他生物碱等；

（2）间作显著增加了湖北贝母中贝母甲素、贝母乙素、湖贝甲素、浙贝乙素-N-氧化物、棱砂贝母芬碱、托贝辛、平贝酮、蒲贝素B、蒲贝素E、藜芦碱、乌苏里贝母碱、羟基苯乙醇腈、N-阿魏酰腐胺等的水平，但降低了吲哚、香豆酰腐胺和苄基甲酰胺的水平。

（3）我们提出了一种可能的甾体生物碱生物合成途径，其中有12个差异表达基因。这些基因在间作系统中的高表达与贝母甲素、贝母乙素和湖贝甲素的高积累呈正相关。

（4）qPCR验证相关基因，并做相关性图。

（5）氧化磷酸化，植物激素信号转导、细胞色素P450酶、ATP结合盒转运蛋白和转录因子的生物学过程，可能在甾体生物碱生物合成的调控中发挥关键作用。