锁阳(Cynomorium songaricum Rupr.)是一种生长在沙漠中的全寄生植物,具有重要的食疗和药用价值。现代药理学研究表明,锁阳具有防癌、抗疲劳、抗衰老、抗应激、清除自由基等功效,且没有任何副作用。药理研究表明,这得益于锁阳特有的多种生物活性成分,如黄酮类、萜类、有机酸及多糖等。然而,不同季节采集的锁阳的药效差别很大,其主要代谢产物转化和积累的差异目前仍不完全清楚。本文通过UPLC-QTOF/MS和NMR两种技术手段对不同发育期锁阳进行整体代谢成分研究,探讨在一年中不同物候期锁阳的代谢差异和规律。同时利用基因组测序及ITS2多样性分析对同一个地点不同发育期的锁阳内生真菌进行研究,筛选每个发育期的优势核心菌,探索它们与差异代谢物之间的相关性。代谢组学研究结果表明,基于UPLC-QTOF/MS和NMR二种平台分别获得30和16个组成差异极大的化合物,包括黄酮类、有机酸类、糖类及氨基酸类等;其中儿茶素、原花青素等差异次级代谢产物含量在出土后及成熟期积累含量高,而其它差异化合物在冬藏期、出土前和衰败期含量较高;锁阳在不同季节的代谢差异集中于糖,氨基酸,黄酮等的物质转化和合成途径。内生真菌测序及多样性分析结果显示,在锁阳的五个发育期中,存在共有内生真菌,也存在丰度较大的独有内生真菌。本研究根据总丰度筛选出十株核心内生真菌,其中八株分别隶属于Aspergillus、Dothideomycetes、Sordariomycetes、Fusarium、Gibberella、Lentinula、Plectosphaerellaceae及Candida。内生真菌与不同发育期锁阳差异代谢物相关性分析结果显示,内生真菌与差异次生代谢物之间存在不同程度的显著的相关性,说明内生真菌对锁阳化合物积累、产生及其他生命活动起着重要的影响作用。优势内生真菌功能研究的相关文献表明,不同发育期锁阳的内生真菌具有促进锁阳抗菌、抗病毒、抗氧化等功能,有的菌也可能发生身份转变,在锁阳进入衰败期时,引起病害,加速锁阳的衰亡。本研究为了解不同发育期锁阳的代谢差异及其与优势内生真菌的相关性提供了科学依据,说明了结合UPLC-QTOF/MS和NMR两种代谢平台进行研究,可以获得相互补充、客观、全面、准确的结果,为锁阳的生产、采集、品质评价及作为药材的应用提供新的思路和方法。