近日，河南省农业科学院中药材研究所梁慧珍团队在国际分子科学权威期刊《International Journal of Molecular Sciences》（IF:5.6）发表题为《Metabolo-Transcriptomic Analysis Reveals the Mechanisms Underlying Seed Dormancy Release in Polygonatum sibiricum》的原创研究论文。该研究通过多组学技术，系统阐明黄精种子休眠解除全过程的激素、碳水代谢与转录因子协同调控机制，为黄精规模化实生育苗、种质创新提供核心理论依据与基因资源。

中药材黄精药食两用价值突出，市场需求旺盛，但其种子存在深度综合休眠，自然萌发需1年以上，严重制约人工规模化种植。以往依赖根茎繁殖易导致种质退化，而种子繁殖又受困于萌发缓慢。由于休眠解除早期（吸胀阶段）的分子动态长期缺乏精细解析，激素、代谢与基因调控的协同关系不清，导致催芽技术改进缺少明确方向。

图1  黄精种子休眠解除关键通路相关基因共表达网络分析

本研究创新采用精细连续取样，捕捉休眠解除早期关键分子事件，首次构建 “激素平衡重塑 — 贮藏碳水动员 — 转录因子全局调控” 三层级协同调控模型，厘清黄精特有休眠调控规律。研究挖掘的GA3ox、CYP707A、淀粉水解酶基因及 C2H2、GRAS家族枢纽转录因子，可作为分子育种靶标；揭示的激素、碳水动态调控规律，为研发低成本、高效打破黄精种子休眠的催芽技术提供直接生理理论支撑。研究成果解决了两个实际问题：一是为分子育种提供了可直接操作的靶标基因，有助于将来选育萌发快、性状稳定的新品种；二是明晰了激素和糖类物质的变化节律，为研发低成本、高效的化学或物理催芽方案奠定了生理学基础。

从产业角度看，这项成果填补了黄精种子早期休眠解除的多组学整合研究空白，使实生育苗从“经验摸索”转向“有据可依”。未来若能据此优化催芽流程，有望将萌发周期显著缩短，从而降低对野生资源的依赖，推动规范化种植和深加工产业链的稳定发展。目前，团队正围绕关键基因的功能验证和催芽剂配方开展后续研究，尽快向生产端转化。

我院中药材研究所种质资源研究室苏小雨副研究员、李春明副研究员为共同第一作者，国家中药材产业技术体系岗位科学家梁慧珍研究员为通讯作者，谭政委研究员为共同通讯作者。研究得到中原学者人才项目（264000510011）、院优秀青年基金项目（2024YQ16）、国家现代农业产业技术体系（CARS-21）、河南省重点研发专项（241111310200，251111111800）等项目的资助。

原文链接：https://doi.org/10.3390/ijms27157032