在生长发育早期，无论是动物的胚胎还是植物的花蕾，都对环境变化极为敏感。如何保护这些脆弱的后代，是进化生物学长期关注的核心问题。在脊椎动物演化史上，羊水的出现是一项关键创新，它为胎儿发育提供了稳定、湿润的微环境。然而，在陆生植物中，尚未有研究发现类似机制。

植物区系与地理学攻关团队以喀斯特石灰山特有分布的苦苣苔科大苞半蒴苣苔（Hemiboea magnibracteata）为研究对象，揭示其在开花早期，两个苞片闭合形成一个类似“子宫”的腔室，并在其中充满自身分泌的液体，形成一个“水球”，将花蕾完全浸泡其中。随着花朵发育成熟，苞片才逐渐打开，液体随之流失。通过一系列操控实验，研究团队系统阐明了这一“子宫状”苞片分泌“羊水”的多重生态功能：首先，创造了稳定的“小气候”。苞片内的液体能显著降低花蕾温度，避免幼嫩花蕾在白天极端高温时脱水；其次，构成了一个钙的“储存库”。植物将体内多余的钙分泌至苞内，开花时排出体外，适应喀斯特土壤的高钙胁迫。第三，扮演一个应急的“蓄水池”。在遭遇极端干旱时，苞片内的水分回流至附近叶片，增强其在季节性干旱环境中的生存能力。

该研究首次在陆生植物中报道了这种通过自身分泌液体全方位保护花蕾的类“羊水”机制，为理解植物在喀斯特极端环境下的适应策略提供了全新视角。同时，与高山冰缘带“温室状”苞片的增温、防雨和防晒作用相反，喀斯特“子宫状”苞片主要承担降温、抗旱和排钙的功能，反映了植物特化苞片结构进化的环境依赖性与适应性。研究结果对理解植物创新性状进化与环境适应机制具有重要意义，相关成果发表在National Scicence Review和Biological Reviews等综合性或生物类主流刊物上。

天然产物经自然界长期进化选择，结构新颖、功能多样，是创新药物发现的重要源泉。其中，植物来源的天然产物在药物研发中发挥着关键作用，尤其萜类化合物具有重要生物学功能和药用价值。本年度，黎胜红团队在萜类活性天然产物发现与化学/生物合成中取得系列重要进展，实现“新颖天然产物发现—生物/化学合成—活性机制—候选药物”全链条创新。代表性成果如下：

（1）基于植物化学防御从米团花（Leucosceptrum canum）中发现靶向甘油醛-3-磷酸脱氢酶（GAPDH）发挥抗虫功能和抗银屑病作用的“一靶双效”二倍半萜类新型药物先导分子leu-F，解析了其作用机制和靶点，提出“基于化学生态学发现天然药物”理论，为现代天然药物研究提供了新思路和新范式（Science Advances, 2025, 11, eadw2578）。

（2）从宽管花（Eurysolen gracilis）中首次发现一类具有新颖双环[3.2.0]庚烷核心骨架的微量二倍半萜，并基于生源启发的光化学反应完成该家族9个二倍半萜的集群式不对称全合成，在此基础上发现该类独特天然产物的免疫抑制活性，为其作为新型天然免疫抑制剂的研发奠定了重要基础（Angewandte Chemie International Edition, 2025, 64, e202421497，入选期刊Very Important Paper）。

（3）从十字花科药用植物荠菜（Capsella bursa-pastoris）中发现一个多功能二倍半萜合酶CbTPS1，能够催化合成20个二倍半萜产物（16个新结构、10种骨架、2种新骨架），基于酶改造及合成的合成生物学策略，构建工程大肠杆菌，实现二倍半萜克级异源生物合成，并发现二倍半萜产物抗肝纤维化作用，为中药药效物质形成机制研究提供了新范式（Advanced Science, 2025, 12, 2415370）。

（4）从火把花（Colquhounia coccinea var. mollis）内生真菌深绿木霉菌（Trichoderma atroviride B7）中发现了一类全新非经典萜类环化酶亚家族，破解木霉二萜发现30余年来生物合成之谜，实现其异源生物合成，并发现其调控真菌繁殖体形成功能，为其抗菌等生物活性的深入研究和开发利用奠定重要基础（Nature Communications, 2025, 16, 7823；入选期刊Editors’ Highlights）。

程序性细胞死亡在机体发育与稳态维持中发挥关键作用，与多种重大疾病病理生理过程密切相关。深入探究程序性细胞死亡方式及其机制，不仅有助于在分子与细胞层面完善细胞死亡调控理论体系，更有望为癌症、神经退行性疾病等重大疾病的治疗提供新策略。

在植物天然产物及类天然产物中发掘新型程序性细胞死亡诱导剂并探究其靶点及机制，具有重要意义。植物化学生物学攻关团队长期开展化学生物学相关研究，2025年在程序性细胞死亡方面取得了进展。（1）在Walsura yunnanensis中分离得到的四降三萜类化合物isowalsuranolide（Hdy-7）可通过直接靶向硫氧还蛋白还原酶（TrxR1/2）激活p53通路触发溶酶体生物发生并促进致死性自噬抵抗紫杉醇耐药。研究结果表明TrxRs是调控溶酶体生物发生的新靶点，而诱导非凋亡类细胞死亡将为耐药肿瘤的治疗提供机会。（2）含氮类天然杂环化合物NJH-13通过靶向位于细胞膜上的高选择性钙离子通道TRPV5经由FOXO1-GSDME途径诱导细胞焦亡。本研究揭示了TRPV5是诱导细胞焦亡的新靶点，FOXO1是转录激活GSDME并介导凋亡与焦亡转换的关键因子。3次腹腔注射即有效抑制肿瘤增殖，体现了焦亡能促进免疫“冷肿瘤”向“热肿瘤”转变的抗肿瘤优势。

研究结果相继发表在Science China Life Sciences、Journal of Advanced Research上。

面向国家“农业资源循环利用”需求，昆明植物所“大型真菌种质资源与绿色发展”团队依托中国科学院A类先导、科技扶贫及省级重大专项，围绕草业-畜牧-食用菌跨界融合，系统揭示腐生真菌发酵代谢规律与功能菌群互作机制，创制高效复合菌剂，突破传统发酵瓶颈，实现周期缩短、臭味消减、效能提升、污染减排，研发出高安全性食用菌栽培基质。近年来已在环境领域TOP期刊发表 SCI 论文 15 篇，其中 2025 年核心成果相继刊发于Environ. Sci. Technol.（Nature Index 期刊）、J. Hazard. Mater.、Resour. Environ. Sust.国际前沿期刊。

研发构建的“农-林-牧循环”真菌增益技术体系，通过珍稀食用菌生态栽培模式重塑土壤-作物全链条微生物组（根际-茎部-种子），使初级农产品平均增值3.5倍以上（最高达7.4倍），同时综合消减抗生素、抗性基因等新型生物污染物80%以上，破解传统模式污染重、效率低、安全性不足的行业瓶颈。

目前，该技术已在云南昭通、贵州水城等地区的科技帮扶工作中落地示范，推动当地农业产业从“末端治理”的被动模式，向“源头减害、全程增值”的绿色发展模式转型，兼具突出生态效益、显著经济效益与良好社会效益，为我国农牧业有机质高效利用及生物污染防控提供了可复制、可推广的创新路径。

石松生物碱（Lycopodium alkaloids）是石松科植物中的一类特征性天然产物，具有结构类型多样、骨架复杂等特点，是天然产物化学和药物化学研究的重要对象。其中，石杉碱甲（Huperzine A）因其选择性乙酰胆碱酯酶抑制活性，被用于中轻度阿尔茨海默病的临床治疗。基于我国较为丰富的石松科植物资源，昆明植物所植物化学与天然药物全国重点实验室赵勤实研究团队长期围绕石松生物碱的结构发现与合成开展研究，陆续报道了一批结构新颖、生物活性较好的石松生物碱，并在CCS Chemistry、Organic Letters、Chemical Communications、Organic Chemistry Frontiers 和Bioorganic Chemistry等期刊发表相关成果。由于石松生物碱在天然植物中含量较低，限制了其深入的生物学研究和进一步开发利用，化学全合成成为获取该类化合物的重要途径。围绕这一问题，团队开展了多种代表性石松生物碱的全合成研究，先后完成了(±)-Cermizine B、Huperserratine A 和B以及Phlegmine A的合成工作，为相关化合物的获取和后续研究提供了物质基础。

在此基础上，团队进一步开展了基于生源启示的集群式合成研究。以石松生物碱生物合成假说为指导，选取Phlegmarine骨架作为关键中间体，通过共同中间体设计，从商业化原料(R)-pulegone出发，利用Michael加成和钯催化环化反应，实现了该中间体的十克级制备。通过多种转化反应，合成了5类不同骨架的12个石松生物碱（J. Am. Chem. Soc. 2025, 147, 41046）。相关成果验证了生源假说的合理性，也为复杂石松生物碱的模块化合成提供了新的范式。其中，研究团队发现的新型笼状石松生物碱Hupserrine A的首次合成研究进一步彰显了该策略在构建高度复杂氮杂多环体系方面的优势（Org. Lett. 2025, 27, 7662）。

中国科学院基础与交叉前沿科研先导专项（简称“B类先导专项”）是面向世界科技前沿与国家重大需求，开展战略性、前瞻性基础与交叉研究的关键布局。由中国科学院昆明植物研究所牵头，联合中国科学院大连化学物理研究所优势力量申报的“天然药物发现筛选体系构建及降糖脂药物研究”专项于2025年1月获批立项，并于2025年8月顺利召开专项启动会，2025年12月通过现场检查，这标志着昆明植物所在组织承担国家级重大跨学科研究任务、抢占生物医药领域科技制高点方面取得里程碑式突破。

该专项紧密围绕健康中国战略，旨在融合昆明植物所从天然来源先导化合物发现到药物候选分子的研究优势，以及大连化物所在分析化学、工程化学等领域的顶尖技术，共同构建国际先进的智能化药物发现筛选体系，并针对性研发治疗糖脂代谢性疾病的原创新药。专项由昆明植物所植物化学与天然药物全国重点实验室主任黎胜红研究员担任首席科学家。目前，专项已全面进入实施阶段，团队正按计划稳步推进研究工作，未来将力争产出具有国际影响力的标志性原创成果，为研究所跨越式发展及我国大健康产业升级贡献重要力量。

依托国家重大科技基础设施“中国西南野生生物种质资源库”和国家科技资源共享服务平台“国家重要野生植物种质资源库”对野生植物种子收集、保存和信息化管理的长期实践和经验，在国家科技基础条件平台中心指导推动下，充分借鉴国内外同类种子库相关技术规范，昆明植物所牵头起草的推荐性国家标准《野生植物种子库 种子采集和信息管理要求（Wild plant seed banking—Requirements on seed collecting and information management）》（GB/T 46206-2025）于2025年10月正式获批准发布。

该国家标准明确了野生植物种子采集前与采集后的管理流程，规定了信息管理要求，适用于以种子收集保存为主要目标的野生植物种子库，以及其他开展野生植物种子采集保存与信息管理的相关机构。该标准的实施将有力推动我国野生植物种子采集保存工作的高质量发展，促进以生物多样性保护、野生植物种质资源保存、生态恢复及特殊物种种群重建为目标的种子库建设、运行与信息管理规范化。

该标准研制历时7年，是由昆明植物所首个主导制定的国家标准。制定过程体现了跨单位、跨部门、跨行业的团队协作，并充分实现了与国际相关技术规范的有效衔接。