Structural features and molecular evolution of Bowman-Birk protease inhibitors and their potential application

The Bowman-Birk inhibitors (BBIs) are well-studied serine protease inhibitors that are abundant in dicotyledonous and monocotyledonous plants. BBIs from dicots usually have a molecular weight of 8k and are double-headed with two reactive sites, whereas those from monocots can be divided into two classes, one approximately 8 kDa in size with one reactive site (another reactive site was lost) and the other approximately 16 kDa in size with two reactive sites. The reactive site is located at unique exposed surfaces formed by a disulfide-linked β-sheet loop that is highly conserved, rigid and mostly composed of nine residues. The structural features and molecular evolution of inhibitors are described, focusing on the conserved disulfide bridges. The sunflower trypsin inhibitor-1 (SFTI-1), with 14 amino acid residues, is a recently discovered bicyclic inhibitor, and is the most small and potent naturally occurring Bowman-Birk inhibitor.Recently, BBIs have become a hot topic because of their potential applications. BBIs are now used for defense against pathogens and insects in transgenic plants, which has advantages over using toxic and polluting insecticides. BBIs could also be applied in the prevention of cancer, Dengue fever, and inflammatory and allergic disorders, because of their inhibitory activity with respect to the serine proteases that play apivotal role in the development and pathogenesis of these diseases. The canonical nine-residue loop of BBIs/STH-1 provides an ideal template for drug design of specific inhibitors to target their respective proteases.     

向日葵染色体Giemsa C-带带型分析

采用HKG(HCl-KOH-Giemsa)法对内葵杂3号三交种染色体进行了C-分带研究和分析。结果表明:每条染色体至少都有一条C-分带,染色体组共有62条C-分带,以中间带和着丝点带为主,中间带主要分布在染色体短臂上;C-分带强弱差异明显,其中46条强带,16条弱带。Giemsa C-分带带型公式为:2n=2x=34=8I++3T++5I+I+T++4C+2CI+4CI++3CI++I+T++CT++2CT+。每条染色体都显示出显著的带纹特征,因此,利用Giemsa C-分带方法可以将向日葵的每条染色体区分开。     

几种影响N-甲基-N-亚硝基脲诱导向日葵叶绿体基因突变的生理因素

用诱变剂N 甲基 N 亚硝基脲 (NMU)诱变向日葵种子时 ,温度、2 ,4 二硝基苯酚 (DNF)、利福平 (R)、KT、硝酸铵(AA)、二氨基苯甲酸 (DABA)和处理时间都会影响NMU对向日葵叶绿体的突变诱导效果。突变诱导的最佳温度为 15℃ ,2 ,4 二硝基苯酚、利福平、硝酸铵和二氨基苯甲酸明显降低花叶植株的频率 ,而KT则增加叶绿体突变的频率 ,在 0 .0 15 %KT作用下 ,叶绿体突变频率由 (8.5± 2 .9) %提高到 (2 5 .0± 4 .2 ) %。咖啡因 (COF)对诱导叶绿体突变没有任何作用。     

应用红外荧光和加尾引物法进行向日葵SSR遗传分析中的多聚PCR和多聚凝胶电泳的优化

在向日葵(Helianthus annuus L.)自交系SSR遗传分析中,为了提高SSR荧光分析效率、简化分析程序和降低研究费用,我们进行了多聚PCR和多聚凝胶电泳两项技术的优化研究。结果表明,优化多聚PCR和多聚凝胶电泳的影响因子(如逐步降低的退火温度的循环数、各个多聚位点引物浓度的平衡、PCR缓冲液浓度以及Taq DNA多聚酶的浓度等)可以收到更好的实验效果。基于以上的优化研究,系统地提出了一套优化的加尾引物法的策略。同时,提出了在多聚PCR和多聚凝胶电泳中常常遇到的技术难题的有效防止和解决的方法。     

中国2种归化植物新记录

报道了发现于辽宁省的2种中国归化植物新记录:白毛马鞭草(Verbena stricta Vent.)和向日葵(Helianthus annuus L.),白毛马鞭草穗状花序粗壮而紧凑,单生枝顶或呈简单的聚伞状或圆锥状排列,且花序轴在果期显著延长,叶卵圆形,无柄,与中国有报道的本属其他物种区别明显。该种原产美国西部至中部地区,近来在辽宁省铁岭市发现有归化。向日葵原产于北美地区,被发现广泛归化于辽宁省大连市,营口市鲅鱼圈也有发现。归化种群形态特征与该地区栽培类型完全不同,其花序极多分枝,头状花序直径较小,瘦果极小,表面纹饰多样性很高。     

向日葵花盘功能成分及研究现状

向日葵(Helianthus annuus L.)作为我国重要的油料作物之一,其葵花籽油的提取已经实现工业化生产,但其副产物向日葵盘、秸秆、葵花籽壳和饼粕等仍然利用不足.随着技术设备条件的优化及产业化条件的成熟,向日葵副产物具有十分广阔的开发应用前景.本文对向日葵花盘现阶段的综合利用情况进行介绍,并总结了向日葵花盘中绿原酸、水溶性多糖、萜类化合物等重要活性物质的提取方法.针对我国目前面临的向日葵作物综合利用发展中出现的向日葵花盘副产物处理难问题,阐述了向日葵花盘的药用价值及其重新开发和综合利用的方法,为向日葵花盘的利用提供指导.     

土壤条件对向日葵列当寄生的影响

以高感列当的向日葵品种‘龙食葵2号’为试验材料,采用室内接种列当温室培养的方法,研究土壤条件对向日葵列当寄生与生长的影响。结果表明：（1）土壤质地对向日葵列当的寄生具有显著影响,培养50 d时,沙壤土、壤土、粘土中列当的出土数分别为 32.2、19.5和4.6个,平均单株寄生列当数量分别为38.8、24.0和8.2个,说明通透性好的沙壤土有利于列当瘤的形成与生长。（2）在沙壤土条件下,随着处理温度的上升,列当的出土数量和寄生数量均呈先升高后降低的趋势;当培养温度为25 ℃和30 ℃时,向日葵列当有较高的寄生数量与生长速度,列当出土数和平均单株寄生列当数量分别为30.4、31.6和39.8、39.4个。（3）在沙壤土条件下,随着土壤湿度的增加,列当的出土数量和寄生数量呈先升高后降低的变化趋势,并在土壤湿度为60%和70%达到较高值,列当出土数和平均单株寄生列当数量分别为32.6、30.9和39.9、40.9个,而在高湿条件下列当的寄生数量显著减少。（4）在沙壤土条件下,随着土壤pH值的增加,列当的出土数量和寄生数量也呈先升高后降低的变化趋势,并均在土壤pH值为8时达到最大值,列当出土数和平均单株寄生列当数量分别为47.5和51.1个,即列当在偏碱性的土壤环境中有着较高的寄生数量。研究发现,当土壤类型为沙壤土、土壤温度为25~30 ℃、土壤湿度为60%~70%、土壤 pH为8时有利于向日葵列当的寄生与生长;在实际生产中应选择中性或偏酸性的非沙壤土地种植向日葵,并注意调整播期和控制田间灌水量,以降低向日葵列当的危害。     

向日葵对向日葵螟抗虫性的研究进展

向日葵螟是取食向日葵花盘及籽粒最为猖獗的一种害虫,可造成严重的产量损失。本文综述了向日葵对两种向日葵螟(欧洲葵螟Homoeosoma nebulellum Denis et Schiffermüller和美洲葵螟Homoeosoma electellum Hulst)抗虫性的研究进展,从向日葵的花药腺毛、瘦果性状、次生化合物(黑色素、倍半萜类化合物和花粉萃取物)等方面概括了向日葵和向日葵螟的互作关系,阐述了向日葵的形态结构及化学组成对向日葵螟抗虫性的作用,初步说明了向日葵对向日葵螟抗虫性的物理生化机制,并对未来在抗虫育种工作的启示及可能的应用进行了展望。     

脱落酸与向日葵顶端优势关系的研究

本文选用顶端优势程度不同的两个品种向日葵,进行了外源脱落酸的处理实验和内源脱落酸含量的测定,从而对“顶端产生的生长素是通过诱导植物组织内产生或者使其保持有较高水平的脱落酸,由此对侧芽的生长起抑制作用”的假说进行了验证。结果则表明,节内脱落酸的含量及其变化与向日葵的顶端优势无关。     

向日葵茎芯多糖的提取工艺优化及其体外抗肿瘤活性研究

研究了向日葵茎芯中主要活性物质多糖的提取工艺,并对此工艺进行了优化,选取的提取方法为水提醇沉法,以多糖含量作为指标,采用单因素试验研究了提取次数、原料颗粒的大小（目数）、料液比、提取时间、提取温度对向日葵茎芯多糖含量的影响。用苯酚-硫酸法测定提取液中多糖的含量,得出向日葵茎芯中多糖的最佳提取工艺条件为：提取次数2次,原料颗粒的大小（目数）60~80目,料液比（g·mL^-1）1：50,提取时间3.0 h,提取温度90℃,在最优提取条件下,多糖的提取得率为6.56%,多糖的含量为266.03 mg·g^-1。本文也对多糖的体外抗肿瘤活性进行了研究,结果表明向日葵茎芯多糖的体外抗肿瘤活性较弱。这些条件的确定为向日葵茎芯的深入研究奠定了基础。