甘草是常用大宗中药材，其野生资源濒临枯竭，而人工栽培甘草的有效成分含量低且不稳定，因此提高人工栽培甘草的质量成为亟需解决的问题。氮素对植物生长发育及次生代谢物积累具有重要影响，硝态氮和铵态氮是植物常利用的形态，但是目前有关不同形态氮素对甘草生长及代谢物影响规律及影响机制的研究较少。近日，北京中医药大学中药学院孙志蓉教授团队揭示了不同形态氮素调控甘草生长及代谢的潜在机制。课题组对不同浓度的硝酸盐（KNO₃）和铵盐（NH₄）2SO₄处理的甘草苗进行生长指标和成分含量分析，并进一步做转录组学和代谢组学分析。结果发现，与硝态氮相比，中浓度的铵态氮促进甘草生长更为显著。通过对低/中浓度的NH₄⁺和低/中浓度的NO₃^-处理的四组样本进行Illumina测序，分别鉴定出364、96、103和64个差异表达基因(DEGs)。通过建立氮代谢、黄酮和三萜类化合物代谢的潜在生物合成网络与相关结构DEGs，观察到DEGs的表达趋势与黄酮类化合物积累间呈正相关关系；低浓度的NH₄⁺或中浓度的NO₃^-处理，能显著影响甘草的初级代谢，包括氨基酸、三羧酸循环和糖酵解代谢。同时，低浓度的NH₄⁺ 和NO₃^-处理能正向调节次生代谢，特别是有利于黄酮类化合物的生物合成。该研究全面综合地分析了甘草对不同形态氮素的分子响应，为进一步揭示氮素对甘草黄酮和三萜类化合物生物合成途径影响的分子和化学机制提供参考。

　　以上研究结果以“Transcriptomics and metabolomics reveal the primary and secondary metabolism changes in  Glycyrrhiza uralensis  with different forms of nitrogen utilization”为题在线发表在Frontiers in Plant Science。中药学院博士研究生陈莹为论文第一作者，孙志蓉教授为通讯作者，该研究得到了国家中药材产业技术体系项目资助。