蘭州百合（Lilium　davidii　var．　unicolor）是多年生草本作物，栽培歷史悠久，是世界上唯一的甜百合。蘭州百合藥食同源，然而在生長過程中易受細(xì)菌、真菌和病毒感染，導(dǎo)致產(chǎn)量和質(zhì)量下降。研究發(fā)現(xiàn)，蘭州百合病毒病主要是由百合無癥病毒?。?span style="font-family: arial, helvetica, sans-serif; font-size: 16px; margin-top: 12px; margin-bottom: 12px; line-height: 1.5em;" data-index="9">lily　symptomless　virus，LSV；Carlavirus，Betaflexiviridae）　和黃瓜花葉病毒?。?span style="font-family: arial, helvetica, sans-serif; font-size: 16px; margin-top: 12px; margin-bottom: 12px; line-height: 1.5em;" data-index="9">cucumber　mosaic　virus，CMV；Cucumovirus，Bromoviridae）　引起，其中復(fù)合感染率高達(dá)　41.9％。然而對　LSV　和　CMV　感染（特別是兩者復(fù)合感染）如何操縱宿主代謝過程研究尚不足，其中病毒對百合營養(yǎng)和藥用品質(zhì)的影響需要進(jìn)一步探明。

中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院百合研究團(tuán)隊(duì)選取蘭州生態(tài)農(nóng)業(yè)試驗(yàn)研究站百合觀測樣地，對連續(xù)生長4年的蘭州百合進(jìn)行取樣，分析了病毒感染對百合生長、營養(yǎng)參數(shù)、初級和次級代謝產(chǎn)物積累和鱗莖代謝途徑及網(wǎng)絡(luò)的影響。

研究發(fā)現(xiàn)LSV和CMV復(fù)合感染對生長和營養(yǎng)的影響比LSV或CMV單一感染更大。與健康植株相比，復(fù)合感染植株的高度、莖粗和單株產(chǎn)量分別顯著降低了19.9％、16.9％和61.7％，同時總酚和總黃酮含量增加了20.3％和34.8％（圖　1）。復(fù)合感染和　LSV　感染有助于增加百合鱗莖的藥用成分含量，而　CMV　感染可能不利于這些藥用成分在百合鱗莖中的積累。

代謝組學(xué)分析表明，復(fù)合感染影響酪氨酸代謝，同時增加黃酮、糖苷等的積累；LSV　影響碳水化合物代謝，增加類固醇、萜類化合物等的積累；CMV　影響脂肪酸和色氨酸代謝，導(dǎo)致不飽和脂肪酸、生物堿和其他代謝物水平改變。復(fù)合感染和LSV感染均可誘導(dǎo)藥用活性成分的積累，但在生防劑研發(fā)方面，LSV可能具有更大的潛力。此外，功能代謝物與生長和營養(yǎng)參數(shù)等經(jīng)濟(jì)性狀顯著相關(guān)，通過多元線性回歸得到驗(yàn)證。

研究表明，LSV和CMV復(fù)合感染顯著影響了百合的生長和營養(yǎng)，增強(qiáng)了宿主黃酮、糖苷等抗氧化物質(zhì)積累。這項(xiàng)研究加強(qiáng)了對LSV和CMV感染影響百合代謝過程和品質(zhì)的認(rèn)識，為培育優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)抗病毒百合新品種提供了科學(xué)依據(jù)。

研究成果以Metabolomics　strategy　reveals　the　effects　of　lily　symptomless　virus　and　cucumber　mosaic　virus　on　growth　and　nutrition　quality　traits　of　Lanzhou　lily?。↙ilium　davidii　var．　unicolor）為題發(fā)表在Industrial　Crops　＆　Products上，西北研究院博士研究生蘇學(xué)思為論文第一作者，張玉寶正高級工程師為通訊作者。該研究得到了國家自然科學(xué)基金和中國科學(xué)院區(qū)域發(fā)展青年學(xué)者等項(xiàng)目的共同資助。

論文鏈接：https：／／doi．org／10.1016／j．indcrop．2024.119158