八角属萜类成分及其化学分类意义

以八角属植物中所含的萜类成分为基础,把各种萜类成分按照其所属的基本骨架类型进行整理,将各种骨架类型萜类的总含量作为数量性状,采用SPSS系统进行聚类分析研究,作出八角属的树形分支图。结合八角属的形态特征和地理分布探讨八角属的化学分类意义。     

蜡梅属植物精油成分及药理活性研究进展

蜡梅属植物是我国特有的传统药用植物,分布广泛,资源丰富。精油是蜡梅属植物主要的活性成分之一,包括萜类化合物、芳香族化合物和脂肪族化合物等多种类型的化学成分,具有抑菌、抗炎、抗氧化、抗病毒和止咳平喘等药理活性,对血管性痴呆、急性肺损伤和溃疡性结肠炎等疾病有较好的治疗作用。本文对蜡梅属植物精油中主要成分的化学结构与生源合成途径进行了系统的分类整理,对相关的生物活性作简要概述,以期为进一步开发和利用蜡梅属植物资源提供有益参考。     

长江三角洲石荠苧属植物的精油成分及其与系统发育的关系

本文运用色谱/质谱/计算机联用方法,对长江三角洲地区石荠苧属Mosla 5种植物进行分析比较,发现这5个种在精油成分的组成上基本可分为两个类型:一个类型含有大量的香荆芥酚和其他单萜类化合物,倍半萜成分很少,酚酯类化合物几乎没有;另一个类型则在精油中含有大量的倍半萜和酚酯类化合物。笔者在化学分子水平上探讨了它们的种间亲缘关系和可能的演化途径。     

杜鹃花属植物花香代谢研究进展

花香是观赏植物重要的观赏性状,杜鹃花作为世界闻名的木本花卉,以花色丰富、花型多样闻名于世,其花香是评价杜鹃花品质的重要指标之一。研究表明萜烯类化合物、醇类、酯类、酮类化合物等是杜鹃花属植物花香化合物的主要成分,这些化合物的释放受到花发育状态、释放部位以及环境条件的影响。萜烯类化合物是杜鹃花属植物最主要的花香成分,萜类合成酶基因是杜鹃花花香物质代谢途径中的主要调控基因,利用基因组结合代谢组学研究发现马银花TPS家族基因远多于其他无香型杜鹃花属植物。深入研究杜鹃花不同种和品种特征花香成分及其生物合成途径,对杜鹃花的芳香育种和综合利用有重要意义。本文论述了杜鹃花属植物香气成分的测定与分析方法、不同亚属杜鹃花资源的香气成分、香气合成释放规律以及香气物质生物合成途径和关键基因,为开展杜鹃花主要花香物质合成代谢的遗传规律研究和芳香品种选育提供参考。     

中国蒿属植物化学分类的初步研究――精油化学成分与系统分类的相关性

分析了171个中国蒿属植物样品的精油化学成分,鉴定出305个化合物。这些样品代表64个种,其中蒿亚属47种,龙蒿亚属17种。 分析结果表明,这些化合物在两亚属中的分布有一定的规律性。在蒿亚属精油中主要含单萜类和倍半萜类化合物,而在龙蒿亚屑精油中主要含倍半萜类化合物和芳香族化合物。这种分布与中国蒿属植物从较原始到进化划分为7个组的系统分类有一定的相关性,即蒿亚属:莳萝蒿组(单萜类化合物)→艾蒿组(单萜类化合物)→艾组(单萜类化合物)→腺毛蒿组(单萜类化合物和倍半萜类化合物)→白苞蒿组(倍半萜类化合物)。龙蒿亚属:龙蒿组(倍半萜类化合物和芳香族化合物)→牡蒿组(倍半萜类化合物和芳香族化合物)。     

中国蒿属植物化学分类的初步研究——精油化学成分与系统分类的相关性

分析了171个中国蒿属植物样品的精油化学成分,鉴定出305个化合物。这些样品代表64个种,其中蒿亚属47种,龙蒿亚属17种．分析结果表明,这些化合物在两亚属中的分布有一定的规律性。在蒿亚属糖油中主要含单萜类和倍半萜类化合物．而在龙蒿亚属精油中主要含倍半萜类化合物和芳香族化合物．这种分布与中国蒿属植物从较原始到进化划分为7个组的系统分类有一定的相关性,即蒿亚属：莳萝蒿组(单萜类化合物)→艾蒿组(单萜类化俣物)→艾组(单萜类化合物)→腺毛蒿组(单萜类化合物和倍半萜类化合物)→白苞蒿组(倍半萜类化合物)。龙蒿亚属：龙蒿组(倍半萜类化台物和芳香族化合物)→牡蒿组(倍半萜类化合物和芳香族化合物)。     

鼠尾草属植物二萜类化学成分的研究进展

鼠尾草属植物富含二萜类化合物,该类成分不仅具有结构的多变性,而且具有广泛的生物活性。该综述就近十年来从鼠尾草属植物中发现的新二萜类化合物及其生物活性进行总结。     

阿魏属挥发油成分及其分类学意义

利用ＧＣＭＳ计算机联用方法从我国阿魏属（ＦｅｒｕｌａＬ．）１５种１变种根部挥发油中分离鉴定出２１４种成分,其中广布成分有２２种。挥发油成分中８０％是萜类,其次是多硫化合物。萜类中主要有单萜和倍半萜两大类,均以环化结构成分为主。通过全成分和萜类成分的多种聚类分析,对样品进行归类,结合形态特征、核型、黄酮成分等已有资料以及地理分布,讨论了挥发油成分在阿魏属分类中的意义,同时对所分析种类进行了类群划分和调整     

木兰属(Magnolia)系统发育探讨

在传统的形态解剖基础上 ,结合木兰科 (Magnoliaceae)种子内种皮合点区呈孔状或管状的新的分类依据 ,探讨了木兰属 (Magnolia)的系统发育 ,并提出了木兰属内可能的演化途径。     

酿酒酵母合成异源单萜类化合物的研究进展

单萜类化合物在食品、医药和工业等领域有重要的应用,具有可观的经济价值.随着合成生物学的日益发展,利用微生物作为细胞工厂合成单萜类化合物成为时下的研究热点.酿酒酵母是真核生物表达的模式菌株,其甲羟戊酸途径为单萜类化合物的合成提供直接前体,因此在酿酒酵母中构建异源单萜类化合物合成途径有较大优势.本文介绍了酿酒酵母细胞中异源单萜类化合物合成途径的构建.从甲羟戊酸途径代谢通量调控机制和融合酶调控酶催化反应效率两方面概述了酿酒酵母异源合成单萜类化合物的研究进展.     

细菌萜类合成酶的生物信息学分析

【目的】目前对于萜类合成酶(Terpenoid synthase,TPS)的研究主要集中在植物和真菌中,而对细菌TPS的系统研究尚少。建立在大量已经被测序的细菌基因组基础上,利用生物信息学方法,对细菌TPS在全基因组范围内进行识别、分类和功能分析。【方法】利用TPS的隐马尔科夫模型(Pfam编号为PF03936)搜索自建的细菌蛋白质组数据库,预测出细菌TPS。对这些候选TPS的蛋白序列用MAFFT 7.130b进行多序列比对,并利用MEGA 6.0对多序列比对结果进行进化分析。利用MEME和PredictProtein分别进行细菌TPS的基序(Motifs)和点突变分析。【结果】建立在生物信息学分析的基础上,1 423条细菌TPS被识别,它们分布在8个门中,即放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、蓝藻门(Cyanobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、绿弯菌门(Chloroflexi)、酸杆菌门(Acidobacteria)和衣原体门(Chlamydiae)。进化分析表明细菌TPS可分为4大类,Motifs分析表明除了各类之间保守的基序(Motifs)外,还有特异的Motifs,这暗示着细菌TPS在不同类别之间的功能分化。点突变分析表明,细菌TPS不同位点的氨基酸突变对TPS功能的影响不同。【结论】细菌TPS主要分布于8个门中,其中在2个门中细菌TPS尚未见报道,即厚壁菌门(Firmicutes)与酸杆菌门(Acidobacteria)。基于进化分析,可以把细菌TPS分为4类,各类之间的差异可能是由类特异的Motifs决定的,另外细菌TPS不同氨基酸位点的突变分析为今后验证TPS的功能提供了很好的理论基础。     

白芨萜类化合物对人脐静脉内皮细胞凋亡和细胞骨架的作用

利用白芨萜类化合物处理人脐静脉内皮细胞（HUVECs）并进一步研究了细胞凋亡及细胞骨架.白芨萜类化合物可拮抗血管内皮细胞生长因子（VEGF）和碱性成纤维细胞生物因子（bFGF）刺激的HUVECs增殖并诱导细胞凋亡.在处理的HUVECs中caspase-8活性明显增加.流式细胞术分析显示经处理的HUVECs的凋亡率随处理时间延长而升高.通过对微管进行免疫荧光染色和微丝进行荧光染色后,用激光共焦扫描显微观察表明,白芨萜类化合物处理的HUVECs中的微管和微丝发生改变甚至被破坏.因此,白芨萜类化合物造成HUVECs凋亡很可能是通过促使微管解体以及微丝去组装造成的.     

Genomic analysis of the terpenoid synthase (<Emphasis Type="Italic">AtTPS</Emphasis>) gene family of<Emphasis Type="Italic"> Arabidopsis thaliana</Emphasis>

A family of 40 terpenoid synthase genes ( AtTPS) was discovered by genome sequence analysis in Arabidopsis thaliana. This is the largest and most diverse group of TPS genes currently known for any species. AtTPS genes cluster into five phylogenetic subfamilies of the plant TPS superfamily. Surprisingly, thirty AtTPS closely resemble, in all aspects of gene architecture, sequence relatedness and phylogenetic placement, the genes for plant monoterpene synthases, sesquiterpene synthases or diterpene synthases of secondary metabolism. Rapid evolution of these AtTPS resulted from repeated gene duplication and sequence divergence with minor changes in gene architecture. In contrast, only two AtTPS genes have known functions in basic (primary) metabolism, namely gibberellin biosynthesis. This striking difference in rates of gene diversification in primary and secondary metabolism is relevant for an understanding of the evolution of terpenoid natural product diversity. Eight AtTPS genes are interrupted and are likely to be inactive pseudogenes. The localization of AtTPS genes on all five chromosomes reflects the dynamics of the Arabidopsis genome; however, several AtTPS genes are clustered and organized in tandem repeats. Furthermore, some AtTPS genes are localized with prenyltransferase genes ( AtGGPPS, geranylgeranyl diphosphate synthase) in contiguous genomic clusters encoding consecutive steps in terpenoid biosynthesis. The clustered organization may have implications for TPS gene evolution and the evolution of pathway segments for the synthesis of terpenoid natural products. Phylogenetic analyses highlight events in the divergence of the TPS paralogs and suggest orthologous genes and a model for the evolution of the TPS gene family.     

八角属植物分类

根据对18个国家和地区121个标本馆收藏的万余份八角属植物标本研究,结合在国内8个省区野外调查、采集、引种和对生长发育与物侯的观察,本文对世界性八角属植物做了分类学修订。根据花蕾和花被片形态特征的变异,将八角属分为2组:八角组-含9种1亚种,其花蕾卵球形,花被片长圆形、椭圆形、披针形至狭舌状,扁平;八角茴香组-含25种2亚种1变种,其花蕾球形,花被片宽卵形至圆形,下凹。将凹脉组作为八角组的新异名,圆被亚属作为八角茴香组的新异名;指定了红茴香和柬埔寨八角的后选模式。本文还分析了八角属植物的分类学性状,作出有分类检索表,提供有各种植物的地理分布资料,列举出查阅的主要标本,并对各分类单元均作了分类学注释。     

八角属植物分类

根据对18 个国家和地区121 个标本馆收藏的万余份八角属植物标本研究, 结合在国内8 个省区野外调查、采集、引种和对生长发育与物侯的观察, 本文对世界性八角属植物做了分类学修订。根据花蕾和花被片形态特征的变异, 将八角属分为2 组:八角组-含9 种1 亚种, 其花蕾卵球形, 花被片长圆形、椭圆形、披针形至狭舌状, 扁平;八角茴香组-含25 种2 亚种1 变种, 其花蕾球形, 花被片宽卵形至圆形, 下凹。将凹脉组作为八角组的新异名, 圆被亚属作为八角茴香组的新异名;指定了红茴香和柬埔寨八角的后选模式。本文还分析了八角属植物的分类学性状, 作出有分类检索表, 提供有各种植物的地理分布资料, 列举出查阅的主要标本, 并对各分类单元均作了分类学注释。     

Amorphic kinds: Cluster’s last stand?

I raise a puzzle case for “cluster” accounts of natural kinds—the homeostatic property cluster and stable property cluster accounts, especially—on the basis of their expected treatment of the metaphysics of certain disease kinds. Some kinds, I argue, fail to exhibit the co-instantiated property clusters these cluster views take to be (partly) constitutive of natural kinds. Some genetic diseases, for example, have archetypical instances with few or none of the pathological processes or symptoms associated with the kind: their instances are typified by a single dispositional property. I dub such kinds ‘amorphic’, owing to their limited morphology, and try out a number of ways in which these kinds might be treated in terms of property clusters, adapting responses cluster theorists have offered to the problem of polymorphic species. Finding these responses wanting, I conclude that cluster accounts are unlikely to be the best account of the metaphysics of amorphic kinds.     

南蛇藤假种皮形成过程中萜类合成基因的表达分析

为探究南蛇藤（Celastrus orbiculatus Thunb.）假种皮发育过程中萜类物质合成相关基因的表达差异,本文选取3个不同发育时期（盛花期、落花期和幼果期）的南蛇藤雌花为实验材料,构建3个cDNA文库,通过Illumina HiSeq^TM 2000平台进行转录组测序,共获得87600个unigene序列,平均长度为453bp,N50/N90比值为4.64。通过3个不同发育阶段基因差异表达的比较及功能富集分析,鉴定出16个萜类合成相关基因,其中8个基因的编码蛋白参与调控7个萜类合成代谢位点。还确定了与萜类合成相关的7个转录因子家族的成员数量以及相对表达量最高的基因。     

Regulation of Floral Terpenoid Emission and Biosynthesis in Sweet Basil (<Emphasis Type="Italic">Ocimum basilicum</Emphasis>)

Past studies have focused on the composition of essential oil of Ocimum basilicum leaves, but data on composition and regulation of its aerial emissions, especially floral volatile emissions, are scarce. We studied the chemical profile, within-flower spatial distribution (sepals, petals, pistils with stamina, and pedicels), diurnal emission kinetics and effects of exogenous methyl jasmonate (MeJA) application on the emission of floral volatiles by dynamic headspace collection, and identification using gas chromatography-mass spectrometry (GC–MS) and proton-transfer reaction mass spectrometry. We observed more abundant floral emissions from flowers compared with leaves. Sepals were the main emitters of floral volatiles among the flower parts studied. The emissions of lipoxygenase compounds and monoterpenoids, but not sesquiterpene emissions, displayed a diurnal variation driven by light. Response to exogenous MeJA treatment of flowers consisted of a rapid stress response and a longer-term acclimation response. The initial response was associated with enhanced emissions of fatty acid derivatives, monoterpenoids, and sesquiterpenoids without variation of the composition of individual compounds. The longer-term response was associated with enhanced monoterpenoid and sesquiterpenoid emissions with profound changes in the emission spectrum. According to correlated patterns of terpenoid emission changes upon stress, highlighted by a hierarchical cluster analysis, candidate terpenoid synthases responsible for observed diversity and complexity of released terpenoid blends were postulated. We conclude that flower volatile emissions differ quantitatively and qualitatively from leaf emissions, and overall contribute importantly to O. basilicum flavor, especially under stress conditions.     

小立碗藓萜类物质的合成酶基因分析及其UPLC-QTOF检测

根据基因组信息和KEGG数据库分析小立碗藓基因组中合成萜类物质的基因,比较小立碗藓与酵母和拟南芥合成萜类物质基因的氨基酸序列同源性同时利用UPLC-QTOF分析小立碗藓中物质组成,来分析小立碗藓基因组中萜类物质合成的基因及小立碗藓中存在的萜类物质。与酵母相比,小立碗藓两条萜类次生代谢途径完整,途径中的基因及氨基酸丰富性更高,提示可以合成更丰富的前体物质如FPP,GPP等;小立碗藓与拟南芥的序列相似性较高,萜类背景简单。UPLC-QTOF分析检测到小立碗藓中次生代谢物质主要是芳香族化合物及各类生物碱,一种萜类物质ent-16beta-Methoxy-19-kauranoic acid。小立碗藓中本身具有合成萜类前体物质和二萜的基因,检测到少量萜类物质,适合作为萜类活性物质异源合成的底盘细胞。     

Molecular basis for chloronium-mediated meroterpene cyclization: cloning, sequencing, and heterologous expression of the napyradiomycin biosynthetic gene cluster

Structural inspection of the bacterial meroterpenoid antibiotics belonging to the napyradiomycin family of chlorinated dihydroquinones suggests that the biosynthetic cyclization of their terpenoid subunits is initiated via a chloronium ion. The vanadium-dependent haloperoxidases that catalyze such reactions are distributed in fungi and marine algae and have yet to be characterized from bacteria. The cloning and sequence analysis of the 43-kb napyradiomycin biosynthetic cluster (nap) from Streptomyces aculeolatus NRRL 18422 and from the undescribed marine sediment-derived Streptomyces sp. CNQ-525 revealed 33 open reading frames, three of which putatively encode vanadium-dependent chloroperoxidases. Heterologous expression of the CNQ-525-based nap biosynthetic cluster in Streptomyces albus produced at least seven napyradiomycins, including the new analog 2-deschloro-2-hydroxy-A80915C. These data not only revealed the molecular basis behind the biosynthesis of these novel meroterpenoid natural products but also resulted in the first in vivo verification of vanadium-dependent haloperoxidases.