自然界中约有80%的陆生植物都能形成丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza,AM)。AM真菌能够在N、P胁迫条件下影响植物次生代谢过程，导致植物的次生代谢产物发生变化，但其分子机制仍然不是十分清楚。该项目拟以黄花铁线莲为材料，在不同N、P营养条件下接种和不接种AM真菌(Glomus mosseae),然后对其叶片进行转录组测序。通过转录组数据分析，为揭示药用植物有效成分黄酮类含量在N、P胁迫下应答AM真菌的分子机制奠定基础，同时为AM真菌作为一种“生物肥料”应用于种植蒙药材提供菌根学依据。

About 80% of the terrestrial plant can form arbuscular mycorrhiza (AM) in nature. AM fungi can affect plant secondary metabolism under stress of N, P, and lead to the change of plant secondary metabolites, but the molecular mechanism of how to influence it is still unclear. In this research, we use Clematis intricata as a material, under different N, P nutrition in inoculated and non inoculated with AM fungi (Glomus mosseae) and analyse the transcriptome changes. Through analysis , we try to reveal the molecular mechanism of medicinal plant responses to AM fungi under N, P nutrition stress. It will provide the mycorrhizal basis for the AM using as a "biological fertilizer" in the planting of Mongolian medicinal plants.

自然界中约有80%的陆生植物都能形成丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza,AM)。AM 真菌能够改善植物的营养状况，提高植物次生代谢产物的积累。本研究从内蒙古7个地区的黄花铁线莲根际土壤中，共分离出3属29种AM真菌，其中球囊霉属（Glomus） 27种，盾巨孢囊霉属（Scutellospore）1种，无梗囊霉属（Acaulospora）1种。以蒙药材黄花铁线莲为材料，在盆栽条件下研究了不同氮（N）、磷（P）营养水平下接种摩西球囊霉（Glomus mosseae）对黄花铁线莲生长、生理生化特性和总黄酮积累状况。适度氮磷水平下，AM 真菌通过调控黄酮生物合成途径的关键酶基因而促进地上部分总黄酮的积累。在适量的N、P水平下，AM真菌能够有效促进黄花铁线莲生长，诱导黄酮类生物合成关键酶基因的表达，提高黄花铁线莲总黄酮含量，施 N 量为10% N、20% N时，效果最好；施 P 量为5% P、20% P时，效果最好。利用qRT-PCR技术分析黄酮类生物合成途径关键酶基因响应不同N、P水平，探讨AM真菌影响黄花铁线莲生长和有效成分含量积累的机制。利用RACE（Rapid Amplification of cDNA Ends）技术克隆黄花铁线莲黄酮类生物合成途径的两个关键酶基因，苯丙氨酸解氨酶基因（CiPAL）和查尔酮合成酶基因（CiCHS）；其中，CiPAL cDNA序列全长为2386 bp，含有1个2118 bp的完整开放阅读框（ORF），编码705个氨基酸。CiCHS cDNA序列全长为1445 bp，含有1个1191bp的ORF，编码396个氨基酸。本研究发现，在适量的N、P水平下，AM真菌能够有效促进黄花铁线莲生长，诱导黄酮类生物合成关键酶基因的表达，提高黄花铁线莲有效成分含量，改善其药用品质，为AM真菌在药用植物栽培等的应用提供依据。