近期，我院刘江教授领衔的植物分子化学生态研究团队在大豆荫蔽胁迫响应机制研究方面取得新进展，揭示了荫蔽环境下大豆种子苯丙烷类代谢流的重分配机制及其在胁迫适应和营养品质形成中的关键作用。
研究以不同耐荫型大豆种质为研究材料，聚焦其在生育期连续两代接受荫蔽胁迫后的代谢变化规律。模拟自然群体中光质（红光/远红光）变化环境，通过非靶向代谢组学分析发现，荫蔽胁迫重塑了大豆种子的次生代谢格局，调节了异黄酮、花色苷和木质素合成方向的分化。其中，关键抗氧化物质如大豆苷元和染料木苷明显下调，而花色苷与木质素等结构防御型产物则显著上调，表明植物在低光胁迫下倾向于增强细胞结构稳定性，而非维持较高的抗逆能力。生殖生长期连续动态监测显示，该代谢重编程趋势在荫蔽敏感型大豆种质中持续存在；而在耐荫型大豆品种中则呈现出相反模式，即：增强异黄酮积累、适度抑制木质素合成，凸显了不同基因型在荫蔽条件下的代谢调控策略差异。
进一步研究证实，关键基因转录表达趋势与代谢物丰度高度一致，表明苯丙烷代谢的重编程受到了精细的转录调控，而不同耐荫大豆种质在荫蔽适应策略上存在显著差异。此外，研究还发现，荫蔽胁迫引发了器官特异性次生代谢响应；弱光环境下，荫蔽敏感型大豆根部仍能维持一定水平的异黄酮积累，而叶片中异黄酮合成大幅降低，反映出植物在不同器官间对资源分配和防御投入的动态权衡。
该研究深化了对植物次生代谢及其分子化学生态学功能的理解，也为耐荫大豆品种的分子育种提供了理论支撑和潜在的代谢调控靶点；相关成果发表于生物学领域TOP期刊BMC Plant Biology，生物学博士后秦雯婷为该文第一作者，生命科学学院为第一及通讯作者单位。相关工作受到国家自然科学基金项目（32171919）资助。
DOI:https://doi.org/10.1186/s12870-025-06893-0
