病毒诱导基因沉默鉴定穿心莲内酯生物合成关键酶ApCPS功能

该研究采用病毒诱导基因沉默技术(VIGS),以生长到第8片真叶期的穿心莲植株为实验材料,沉默参与穿心莲内酯生物合成的ent-柯巴基焦磷酸合酶基因(ApCPS),用半定量和荧光定量PCR检测病毒诱导沉默后ApCPS及其上游基因的表达,用HPLC法检测ApCPS沉默后穿心莲内酯的积累变化,同时检测茉莉酸甲酯(MeJA)处理后ApCPS及上游基因的表达,以全面分析穿心莲内酯代谢以及ApCPS在穿心莲内酯生物合成中的作用机制,验证其在植物体内的功能。结果显示:(1)ApCPS基因被成功沉默,基因表达显著下调,进而引起上游牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合成酶基因(GGPS)的表达下调,而3-羟-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶基因(HMGR)和1-脱氧木酮糖-5-磷酸合成酶基因(DXS)的表达未受影响。(2)ApCPS基因沉默15d后穿心莲内酯积累量显著下降,表明ApCPS是穿心莲内酯生物合成关键酶基因,且能够负反馈影响上游基因表达。(3)茉莉酸甲酯(MeJA)显著诱导ApCPS及上游基因HMGR、DXS和GGPS的表达,表明穿心莲内酯生物合成基因受到MeJA的广泛调控。该研究首次使用VIGS证明ApCPS参与到穿心莲内酯生物合成,为利用该技术鉴定穿心莲内酯生物合成途径中其他基因功能奠定了基础。     

穿心莲内酯抑制人结肠癌SW1116细胞增殖及诱导细胞凋亡作用的研究

目的:观察穿心莲内酯对人结肠癌SW1116细胞生长及肿瘤细胞凋亡的影响,探讨其可能的机制.方法:用不同浓度的穿心莲内酯处理SW1116细胞,MTT检测穿心莲内酯对SW1116细胞生长增殖的抑制作用;流式细胞术(FCM)检测细胞凋亡率;比色法测定Caspase-3酶活性;Western blot法检测bax、Bcl-2的蛋白表达.结果:穿心莲内酯能够剂量依赖型的抑制人结肠癌SW1116细胞的增殖,并诱导凋亡;穿心莲内酯与SW1116细胞作用48小时后Caspase-3酶活性显著增强;同时,穿心莲内酯处理SW1116细胞后,Bax蛋白表达增强,Bcl-2蛋白表达下调.结论:穿心莲内酯可抑制人结肠癌SW1116的增殖,诱导其凋亡,机制可能与调节Caspase-3、Bcl-2和Bax表达水平有关.     

穿心莲内酯衍生物的合成及活性研究进展CSCD

穿心莲内酯为我国传统中药穿心莲的主要活性成分之一。近年来,许多研究小组以穿心莲内酯为先导化合物,在抗肿瘤、抗炎、抗菌和抗病毒药物的开发方面进行了大量的实验研究。本文对近年来穿心莲内酯衍生物的合成及活性研究进展进行了系统的总结,并揭示其构效关系,以期为进一步基于穿心莲内酯开发新药提供一定的指导。     

铜胁迫对穿心莲幼苗生长及生理特性的影响

通过对盆栽穿心莲(Andrographis paniculata)幼苗浇灌Cu SO4溶液实验,研究外施Cu2+对穿心莲幼苗的生理特性和药效成分含量的影响。结果显示,外施Cu2+对穿心莲幼苗的生长、生理生化指标和穿心莲内酯、脱水穿心莲内酯的含量均有显著影响。当Cu SO4溶液浓度超过6.25 mmol/L时,Cu2+能显著抑制穿心莲幼苗株高、叶长、叶宽的增长,且随胁迫时间的延长和Cu2+浓度的增大抑制作用增强;穿心莲叶片中超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量均随Cu2+浓度增大和胁迫时间的延长而升高,当Cu SO4溶液浓度达到12.5 mmol/L且胁迫20 d和30 d时,叶片中SOD活性达到对照组的168.3%和171.18%;过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性则随Cu2+浓度的增大呈先升高后下降的趋势;当外施Cu SO4溶液浓度大于1.25 mmol/L时,与对照相比,穿心莲药效成分穿心莲内酯和脱水穿心莲内酯的含量均显著降低(P0.05)。研究结果表明,外施Cu SO4溶液浓度高于6.25 mmol/L时,能显著影响穿心莲幼苗的生理特性和有效成分含量,从而降低穿心莲药材的产量和质量。     

乙酰穿心莲内酯的制备及其抑菌活性和化感作用比较研究

用乙酸酐对穿心莲内酯进行乙酰化,得乙酰穿心莲内酯,比较研究了乙酰穿心莲内酯和穿心莲内酯对部分细菌、霉菌、酵母和植物病原菌的抑菌活性以及对小麦、萝卜、青菜和黄瓜等农作物的化感作用.结果发现:乙酰穿心莲内酯对少数参试菌的抑制活性比穿心莲内酯弱,但对大多数菌的抑制活性比穿心莲内酯强,尤其是在较高浓度下,乙酰穿心莲内酯对枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、黑根霉菌(Rhigopus nigricans)、苹果酵母菌B13(Sour-dough starterB13)和辣椒晚疫病菌(Phytophthora capsici)的抑制活性明显强于穿心莲内酯;两者对参试植物种子萌发及幼苗根长和苗高均表现不同程度的"低促高抑"作用趋势.     

探讨穿心莲内酯对HIV-1感染辅助受体CXCR4启动子作用机制的研究

穿心莲内酯具有明显的抗病毒作用,对HIV-1(Human immunodeficiency virus type 1)具有明显的抑制作用,本研究探讨了穿心莲内酯影响CXCR4启动子活性的作用机制。首先构建双荧光素酶报告基因载体pFireRlucCXCR4(C-X-C chemokine receptor 4),并转染入人HEK293T细胞;利用CCK8法检测穿心莲内酯对人HEK293T细胞细胞毒性作用;双荧光素酶报告基因技术检测穿心莲内酯对CXCR4启动子活性的影响;MTT法检测穿心莲内酯对人T淋巴细胞Jurkat细胞活性影响;实时荧光定量PCR检测穿心莲内酯对人T淋巴细胞Jurkat细胞表面CXCR4 mRNA和蛋白表达的影响。PCR分别扩增了CXCR4启动子（777 bp）和Rluc(1 997 bp)表达单元,通过测序和酶切鉴定双荧光素酶报告基因载体插入正确;穿心莲内酯作用于转染pFireRluc-CXCR4HEK293T细胞,双荧光素酶结果显示：穿心莲内酯能够下调CXCR4启动子活性,差异具有显著性（P<0.05）。穿心莲内酯作用于人T淋巴细胞Jurkat细胞后,qPCR...     

辣椒果实类胡萝卜素生物合成研究进展

辣椒是全世界广泛栽培的蔬菜作物之一,成熟的辣椒果实中含有α-胡萝卜素、β-胡萝卜素、玉米黄质、叶黄素、隐黄质、辣椒红素及辣椒玉红素等多种不同的类胡萝卜素;由于类胡萝卜素生物合成途径存在差异调控方式,最终在辣椒果实中积累不同成分和含量的类胡萝卜素,从而导致不同辣椒果实颜色的形成。同时,辣椒果实含有的各种类胡萝卜素因具有重要保健及经济价值,也越来越受到育种家重视。本文系统概述了辣椒果实颜色与类胡萝卜素组分、类胡萝卜素生物合成途径、关键酶基因的功能及相关转录调控机制等方面的研究进展,总结了当前研究中存在的问题,并提出相应的研究展望,对今后高类胡萝卜素辣椒新品种选育、人为调控类胡萝卜素生物合成、改善辣椒果实品质具有重要的意义。     

穿心莲内酯恢复突变型p53野生型功能的作用及机制研究

目的 p53是人体内重要的肿瘤抑制因子,但在人类肿瘤中因高频突变而失去抑癌功能。突变型p53（mutant p53,mutp53）可促进肿瘤的发生、发展和转移。由于在肿瘤细胞中通常有较高表达,mutp53已成为区别于正常细胞的一个特异性抗肿瘤靶点。本研究旨在探索穿心莲内酯的抗肿瘤作用机制,为寻找靶向mutp53的抗肿瘤化合物提供理论依据。方法 构建可以快速筛选具有恢复mutp53下游转录因子的荧光素酶系统,观察穿心莲内酯对H1299-p53 R273H-PUMA-luciferase和H1299-p53R175H-PUMA-luciferase细胞中PUMA基因的表达情况;采用免疫荧光实验,检测穿心莲内酯对HT29（R273H）和SK-BR-3（R175H）细胞中mutp53的表达影响;采用免疫印迹实验进一步观察穿心莲内酯恢复了mutp53肿瘤细胞中p53下游靶蛋白PUMA、p21、Noxa的表达;随后采用MTT和流式细胞分析,检测穿心莲内酯对肿瘤细胞增殖和凋亡的影响;此外,还通过siRNA敲低Hsp70表达后,研究穿心莲内酯对mutp53下游基因的重激活作用。结果 穿心莲内酯可以增加H1299-p53 R273H-PUMA-luciferase和H1299-p53R175H-PUMA-luciferase细胞中PUMA基因的表达;穿心莲内酯可以降低HT29（R273H）和SK-BR-3（R175H）细胞中mutp53的比例,同时增加野生型p53的比例;穿心莲内酯恢复了mutp53肿瘤细胞中p53下游靶蛋白PUMA、p21、Noxa的表达,进而抑制肿瘤细胞增殖和诱导凋亡;穿心莲内酯可以增加分子伴侣Hsp70的表达,通过siRNA敲低Hsp70后,穿心莲内酯对mutp53下游基因的重激活作用明显受到抑制。结论 穿心莲内酯可能通过影响Hsp70的表达从而激活突变p53下游靶基因而发挥抗肿瘤作用。     

穿心莲内酯抗铜绿假单胞菌生物被膜及与阿奇霉素协同抗菌作用

目的研究穿心莲内酯抗铜绿假单胞菌生物被膜及与阿奇霉素协同抗菌作用。方法微量倍比稀释法测定穿心莲内酯对铜绿假单胞菌的最小抑菌浓度（MIC）,棋盘稀释法测定穿心莲内酯和阿奇霉素协同抗菌作用,MTT法测定穿心莲内酯对铜绿假单胞菌生物被膜的最小抑膜浓度（SMIC）,显微镜下观察药物对生物膜形态的影响。结果穿心莲内酯对铜绿假单胞菌的MIC 50μg/mL,和阿奇霉素有协同抗菌作用。穿心莲内酯对铜绿假单胞菌生物被膜的SMIC501天25μg/mL、3天25μg/mL、7天50μg/mL;SMIC801天50μg/mL、3天50μg/mL、7天100μg/mL,形态观察提示穿心莲内酯SMIC80浓度对铜绿假单胞菌生物被膜的抑制作用明显。结论穿心莲内酯具有抗铜绿假单胞菌生物被膜作用,对阿奇霉素也有协同抗菌作用。     

果实花青素生物合成分子机制研究进展

花青素是一种天然的水溶性植物色素,与果实的品质性状密切相关,有益于人体健康。花青素的积累是编码花青素生物合成途径的结构基因协同表达的结果,而结构基因通常由MYB、bHLH和WD40这3类调节基因控制。现已从果实中分离了多种花青素合成的结构基因和调节基因。文章重点介绍了调节基因调控果实花青素生物合成的分子机制,指出在MYB、bHLH和WD40互作的调控网络方面的研究还有很多空白。最新的研究揭示了果实成熟过程中生物内在因素和外界环境通过调节基因影响果实花青素生物合成。上述研究为在分子水平上更好的探索果实花青素的生物合成具有重要意义。     

中国兰科二新记录种

兰科植物资源调查是掌握地区兰科本底资料的基础,对研究兰科植物的地理分布和资源多样性具有重要意义。该文报道了分别产自中国西藏自治区墨脱县和巴宜区的石豆兰属(Bulbophyllum Thou.)中国分布新记录种——尼泊尔大苞兰(B.raskotii J.J.Verm.,Schuit.&de Vogel)和曲唇兰属[Panisea(Lindl.)Steud.]中国分布新记录种——林芝曲唇兰(P.panchaseensis Subedi)。此二新记录种均生长在海拔约2000 m的常绿阔叶林中的树干或岩壁上。此外,还提供了二新记录种的形态特征描述和彩色图片等信息,并附有国产曲唇兰属的分种检索表。该研究结果扩充了我国兰科植物的记录,为我国兰科植物多样性和保护研究提供了新资料。     

OsIMA1增强水稻对镉逆境的适应性

铁(Fe)是植物生长发育所必需的营养元素而镉(Cd)是对植物有害的元素且对植物Fe和Cd的吸收存在拮抗作用。OsIMA是一类正调控水稻Fe吸收的一类小肽,其过表达可以促进Fe的积累。为探究OsIMA是否参与水稻对Cd胁迫的适应性,该研究以水稻为研究材料,利用荧光定量PCR分析了OsIMA基因的表达水平,通过遗传转化和CRISPR/Cas9基因编辑技术构建了OsIMA1过表达植物和ima1突变体植物,评估了OsIMA1过表达和突变体植物在Cd逆境条件下的株高,并利用电联耦合等离子体质谱法测量了根和地上部的Fe和Cd含量。结果表明:(1)Cd处理后,OsIMA1和OsIMA2的转录水平上调。(2)OsIMA1过表达植物比野生型植物对Cd胁迫更耐受。(3)ima1功能缺失突变体比野生型植物对Cd胁迫更敏感。(4)OsIMA1过表达植株根系的Cd含量较高,而ima1突变体植株地上部的Cd含量较高。综上所述,OsIMA1通过限制Cd从根向地上部的转运以增强水稻对Cd逆境的适应能力,该研究结果为定向培育耐Cd作物提供了理论参考。     

肿瘤SDH基因突变的研究进展

线粒体琥珀酸脱氢酶(succinate dehydrogenase,SDH)是三羧酸循环和有氧电子传递呼吸链中的关键酶之一,包含A、B、C、D 4个亚基.4个亚基分别由4个基因编码,即SDHA、SDHB、SDHC和SDHD,4个基因突变可以诱发癌症,包括副神经节瘤(paraganglioma,PGL)、嗜铬细胞瘤(pheochromocytoma,PHEO)、肾细胞癌(renal cell carcinoma,RCC)、胃肠道间质瘤(gastrointestinal stromal tumors,GIST)、Leigh综合症等.近年来,突变的SDH已经被证实是一种重要的诊断与预后的生物标志物和治疗分子标靶.本文就SDH存在的各种突变以及在肿瘤发生、发展与转移的作用机理研究的进展进行全面的论述.     

西藏蕨类植物新记录

报道了中国西藏自治区蕨类植物新记录2属,即粉叶蕨属(Pityrogramma)和肋毛蕨属(Ctenitis),以及新记录15种1变种——疏叶卷柏(Selaginella remotifolia)、粉叶蕨(Pityrogramma calomelanos)、云南网藤蕨(Lomagramma yunnanensis)、灰绿耳蕨(Polystichum scariosum)、高大复叶耳蕨(Arachniodes gigantea)、兆洪鳞毛蕨(Dryopteris wuzhaohongii)、亮鳞肋毛蕨(Ctenitis subglandulosa)、高山蹄盖蕨(Athyrium silvicola)、卵果双盖蕨(Diplazium ovatum)、肉刺双盖蕨(D.simile)、瘤羽假毛蕨(Pseudocyclosorus tuberculifer)、耳羽钩毛蕨(Cyclogramma auriculata)、尖嘴蕨(Lepisorus mucronatus)、黑鳞瓦韦(L.sordidus)、喙叶假瘤蕨(Selliguea rhynchophylla)和灰茎节肢蕨(Arthromeris himalayensis var.niphoboloides)。该文还对墨脱鳞盖蕨(Microlepia medogensis)的分类学处理提出了新的建议。凭证标本保存在上海辰山植物标本馆(CSH)。     

Antibacterial activity in four marine crustacean decapods

A search for antibacterial activity in different body-parts of Pandalus borealis (northern shrimp), Pagurus bernhardus (hermit crab), Hyas araneus (spider crab) and Paralithodes camtschatica (king crab) was conducted. Dried samples were extracted with 60% (v/v) acetonitrile, containing 0.1% (v/v) trifluoroacetic acid, and further extracted and concentrated on C18 cartridges. Eluates from the solid phase extraction were tested for antibacterial, lysozyme and haemolytic activity. Antibacterial activity against Escherichia coli, Vibrio anguillarum, Corynebacterium glutamicum and Staphylococcus aureus was detected in extracts from several tissues in all species tested, but mainly in the haemolymph and haemocyte extracts. V. anguillarum and C. glutamicum were generally the most sensitive micro-organisms. In P. borealis and P. bernhardus most of the active fractions were not affected by proteinase K treatment, while in H. araneus and P. camtschatica most fractions were sensitive to proteinase K treatment, indicating antibacterial factors of proteinaceous nature. In P. bernhardus the active fractions were generally heat labile, whereas in H. araneus the activities were resistant to heat. Differences between active extracts regarding hydrophobicity and sensitivity for heat and proteinase K treatment indicate that several compounds are responsible for the antibacterial activities detected. Lysozyme-like activity could be detected in some fractions and haemolytic activity against human red blood cells could be detected in haemolymph/haemocyte and exoskeleton extracts from all species tested.     

太子参谷胱甘肽-S-转移酶基因家族生物信息学及表达分析

GSTs (glutathione-S-transferases)是一个普遍存在于植物体内,多基因家族编码的多功能蛋白酶。为研究GSTs基因家族在太子参中对其生长发育以及活性成分合成调控的潜在功能,该文基于隐马尔可夫模型在太子参中鉴定到30个谷胱甘肽-S-转移酶(PhGSTs)的基因家族成员。结果表明:30个PhGSTs基因同时具有高度保守的N-端结构域和复杂多变的C-端结构域,分属于6个亚家族,有10个motif区,其中motif1、motif 2、motif 3同属于所有家族,motif 4仅属于Tua亚家族。PhGST蛋白质三级结构有明显的相似之处,N端主要由3个α螺旋和4个β折叠构成βαβαββα结构域,C端均由α螺旋构成,不同亚家族的C端α螺旋数目及组合方式各不相同,但始终维持相似的三维结构。PhGST基因在太子参植物中具有不同的组织表达特异性,PhGSTU1、PhGSTU8、PhGSTU9等在太子参块根中优势表达,PhGSTF2在茎和叶中优势表达。水分胁迫处理后有4个基因积极响应干旱胁迫,PhGSTZ1的响应最为明显;同时也有PhGSTU8、PhEFB1γ3等4个基因随土壤含水量增加呈上调表达。该文鉴定出30个PhGST基因,并分析了其在太子参中的表达模式,为PhGSTs基因家族在太子参活性成分的合成调控及逆境响应等生理过程中的功能研究奠定理论基础。     

七种石斛花朵挥发性成分分析

为了解几种石斛属植物鲜花挥发性成分,该文利用固相微萃取(SPME)法结合GC-MS技术分析了7种石斛(含2个品种)花朵挥发性成分及其相对含量。结果表明:(1)从7种石斛(含2个品种)中共鉴定出52种挥发性化合物,包括萜烯类、酯类、芳香族化合物、含氮化合物、烷烃类、醇类和酮类等7类,其中萜烯类总相对含量最高,为83.25%～94.93%,为主要挥发性成分。(2) 7种石斛共同含有(1R)-(+)-α-蒎烯、D-柠檬烯和顺式-β-罗勒烯等3种成分,每个品种的相对含量存在差异。其中,顺式-β-罗勒烯在鼓槌石斛、细叶石斛、流苏石斛、翅梗石斛和春石斛‘H1’等5种石斛中的含量均最高,分别达到46.09%、46.40%、39.02%、65.96%和54.34%;(1R)-(+)-α-蒎烯在鼓槌石斛、流苏石斛、翅梗石斛、春石斛‘H1’和春石斛‘818’等5种石斛中的相对含量相对较高,分别为34.11%、25.61%、15.26%、21.11%和23.21%; D-柠檬烯在翅萼石斛和翅梗石斛中的含量较高,分别为16.02%和6.86%,而在其他5种石斛中的含量均较低。(3)β-蒎烯在流苏石斛和翅萼石斛中的相对含量高达19.39%和45.95%,桧烯仅在春石斛‘818’中能检测到(12.24%)。这些含量较高的成分可能为主要的香气成分或特征性香气成分。综上结果认为,7种石斛花朵挥发性成分既含有相同的成分也含有不同成分,且含量随种类的不同而不同。这些结果可为研究石斛属植物花香代谢以及产品开发等提供参考价值。     

Hexagonal columnar liquid crystal in the cells secreting spider silk

The liquid crystallinity of spider dragline silk dope is thought to be important for both the spinning process and the extreme mechanical properties of the final thread. Although the formation of the liquid crystalline units is poorly understood, it has been suggested that spider silk proteins are secreted in a random coil and then aggregate end-to-end into rod-shaped units to form supramolecular liquid crystals. However, evidence presented here from transmission electron microscopy indicates that coat protein of the dragline silk of a Nephila spider is stored as hexagonal columnar liquid crystals within the intracellular secretory vesicles. This implies that this component is already folded into short rods within the gland cells and forms molecular rather than supramolecular liquid crystals.     

蓝堇草属(毛茛科)花形态发生的扫描电子显微镜观察

花的发生和发育过程研究可以发现早期进化的轨迹,为系统发育的研究提供重要线索。蓝堇草属(Leptopyrum)为毛茛科唐松草亚科一单种属,仅包含蓝堇草一种,其花的发生和发育过程仍为空白。为了深入理解唐松草亚科乃至毛茛科花发育多样性和演化规律,该文运用扫描电子显微镜(SEM)观察了蓝堇草各轮花器官的形态发生和发育过程。结果表明:该属植物所有的萼片、花瓣、雄蕊和雌蕊均为螺旋状发生,花器官排列式样也为螺旋状; 5枚萼片原基宽阔,5枚花瓣原基圆球形、位于萼片原基的间隔,且在后期表现为延迟发育现象,雄蕊原基较小、为圆球形; 花瓣原基和雄蕊原基连续发生,无明显的时空间隔,但与萼片原基有时空间隔; 心皮原基为马蹄形对折,柱头组织由单细胞乳突组成; 胚珠倒生、具单珠被。该属花器官螺旋状排列、胚珠具单珠被在唐松草亚科中是独有的性状,花发育形态学证据支持了该属的特殊性。     

OsPDR在酵母中异源表达增强了酵母对钴的耐受性

在通过RNA-Seq技术得到的镉响应转录组图谱中,用50 μmol/L Cd处理24 h后,一个镉响应金属离子转运蛋白OsPDR被鉴定出其在水稻(Oryza sativa ssp. japonica cv. Nipponbare)茎中的表达量显著上调．本研究中,从水稻(Oryza sativa cv. Nipponbare)中分离了OsPDR基因,并对其金属离子转移活性进行了分析．金属耐受性实验结果表明,过表达OsPDR能提高酵母对Co的耐受性,但对Zn、Ni和Cd的耐受性不强,并且经电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定Co含量后,与空载体转化酵母相比,过表达OsPDR的酵母中Co的积累更高．利用共聚焦显微镜观察发现,EGFP-OsPDR融合蛋白定位于液泡膜上．这些数据表明OsPDR可能在Co稳态中起着重要作用．OsPDR在植物中的作用,还需要进一步的研究．