沉默马铃薯Sgt1-3基因减少块茎糖苷生物碱积累

马铃薯茄啶 糖基转移酶（solanidine glycosyltransferase,Sgt）家族成员Sgt1、Sgt2和Sgt3参与糖苷生物碱（glycoalkaloids,GAs）合成。已有研究证明,抑制该家族任一成员表达可影响马铃薯块茎中糖苷生物碱合成;然而,对Sgt家族成员的单基因实施调控很难有效降低块茎中总糖苷生物碱的积累。为降低马铃薯块茎中总糖苷生物碱的含量,本研究拟采用RNAi技术,对糖苷生物碱合成代谢途径末端酶基因家族成员Sgt1 3在转录水平进行共调控。为实现这一目的,构建了块茎特异性启动子Patatin驱动的,以Sgt1、Sgt2和Sgt3基因为靶向的RNAi表达载体pCEI-PFR,采用农杆菌介导法转化马铃薯茎段,获得10株可沉默Sgt1、Sgt2和Sgt3基因表达的Patatin RNAi融合基因的转基因植株。实时定量PCR（RT-qPCR）结果显示,Sgts基因的相对表达量分别降低了大约32%～60%（Sgt1）、29%～55%（Sgt2）和25%～66%（Sgt3）,而草甘膦抗性基因--5-烯醇式丙酮酸-3-磷酸莽草酸合酶（5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase, EPSPS）的表达量则增加了约48%～135%。高效液相色谱法（HPLC）证明,尽管转基因株系的绿色组织中糖苷生物碱含量与野生型无显著差异,但块茎中糖苷生物碱分别比野生型降低了46%～59%（庄薯3号）和42%～62%（Favorita）。上述结果提示,复合沉默茄啶 糖基转移酶家族基因可降低马铃薯块茎中糖苷生物碱的积累。此外,该结果可能对研究马铃薯不同组织间糖苷生物碱的分布和积累,以及马铃薯种质资源的创新开发具有一定启示。     

UV-B辐射对颠茄氮代谢及次生代谢产物含量的影响北大核心CSCD

有害的中波紫外线(ultraviolet B,UV-B;280~320 nm)辐射影响植物的生长与发育。但也有研究证明,UV-B辐射可诱导生物碱合成。然而,UV-B辐射能否提高颠茄(Atropa belladonna L.)中托品烷类生物碱(tropane alkaloids,TAs)的含量尚未见报道。本研究以颠茄实生苗为材料,研究UV-B不同照射度强、时间(d数)对颠茄的氮代谢、生物碱含量及TAs代谢途径中的几个关键酶基因表达量的影响。结果表明,随着辐射天数的增加(5~30 d),低强度(LU,5μW/cm^2)UV-B处理与对照(无辐射)比较,硝态氮、莨菪碱、东莨菪碱含量无显著差异。然而,中等强度(MU,10μW/cm^2)和高强度(HU,15μW/cm^2)UV-B辐射,明显增加硝态氮含量,谷氨酰胺合成酶(glutamine synthetase,GS)、谷氨酸脱氢酶(glutamine dehydrogenase,GDH)活性明显高于对照。重要的是,中、高强度UV-B辐射显著降低了颠茄的叶片与茎中莨菪碱和东莨菪碱含量。荧光定量PCR揭示,莨菪碱合成的关键酶腐胺N-甲基转移酶(putrescine N-methyltransferase,PMT)编码基因、莨菪碱-6-β-羟化酶(hyoscyamine-6-β-hydroxylase,H6H)基因表达呈高度组织特异性,主要是在根部表达。与对照比较,低强度照射25 d引起pmt在根部的表达量显著上调,而中、高强度照射导致其下调;h6h在根部的相对表达量随着处理强度的增加逐渐降低;托品酮还原酶Ⅰ(tropinone reductaseⅠ,TRⅠ)编码基因在叶片中的表达量较高,随照射强度的增加而升高。上述结果表明,低强度UV-B辐射促进氮代谢,有利于莨菪碱合成;而长期中、高强度UV-B辐射,尽管促进了谷氨酸代谢,但却使pmt和h6h表达降低,不利于莨菪碱和东莨菪碱的积累。总之,本研究结果显示,不同UV-B辐射强度和时间,对颠茄合成TAs的影响不同,可为大田试验生产莨菪碱提供有益的参考。     

丛枝菌根真菌对植物次生代谢的影响

丛枝菌根(AM)是自然界中分布最为广泛、最为重要的一类菌根,许多研究已经观察到丛枝菌根真菌与植物次生代谢的相关性,丛枝菌根真菌能够直接或间接地影响植物的次生代谢过程。植物的次生代谢产物主要分为萜类物质、酚类物质和含氮化合物(主要是生物碱)三大类群,该文简要介绍了丛枝菌根真菌对这3类植物次生代谢产物的影响。丛枝菌根真菌与萜类物质代谢关系的研究比较细致和深入,有些工作已经从细胞及分子水平探讨其间的作用机制,如Blumenin、类胡萝卜素等。丛枝菌根真菌与酚类物质代谢关系的研究也比较深入,其中具有特殊功能的酚类物质——植保素、细胞壁酚酸、类黄酮/异类黄酮等倍受关注。目前有关丛枝菌根真菌与生物碱关系的研究相对较少,不过现有的研究表明,菌根的形成有助于生物碱积累。     

乌头类双酯型生物碱水解产物-苯甲酸的含量测定研究

目的:建立RP-HPLC测定乌头类双酯型生物碱水解产物苯甲酸含量的方法.方法:色谱柱:Waters C18(150×4.6 mm),流动相:甲醇-0.02 mol/L乙酸铵溶液(5∶95),检测波长:230 nm,流速:1.0 ml/min,柱温:30℃.结果:苯甲酸在0.432～3.888μg(r=0.9999)之间呈线性关系,苯甲酸加样回收率为98.62%(RSD=1.89%).结论:该方法简便、稳定、准确,可做为乌头类双酯型生物碱水解产物苯甲酸含量测定的方法.     

苄基苯乙胺类生物碱的植物化学研究进展

苄基苯乙胺类生物碱是主要分布于石蒜科植物中具有较强生理活性的一类重要生物碱.本文概述了该类生物碱的化学结构、生源关系和波谱特征等,并给出了1995年以来新发现的不同结构类型的该类生物碱的结构及其植物来源.     

棕色扁海绵中的吡咯生物碱

从中国南海棕色扁海绵Phakellia fusca Schimidt的乙醇浸提物中,分离得到3个吡咯生物碱,结合理化性质,波谱分析,文献检索,确定其结构分别为4,5-二溴-1H-吡咯-2-甲酸甲酯(1)、4,5-二溴-3-氰-1H-吡咯-2-甲酸甲酯(2)、4,5-二溴-1H-吡咯-2-甲酰氨(3)。其中化合物(2)未见文献报道。     

中坝鹅掌叶附子中的生物碱成分

从中坝鹅掌叶附子(Aconitum carmichaeli Debx．)的块根中分离得到6个二萜生物碱,根据波谱方法分别鉴定为：songoramine(1)、次乌头碱(hypaconitine,2)、karakanine(3)、宋果灵(songorine,4)、尼奥宁(neoline,5)、附子灵(fuzline,6)。其中化合物3为首次从该植物的块根中分离鉴定。     

海绵生理活性物质研究新进展

本文综述了近三年来从海绵中得到的萜类、生物碱、甾醇、肽类等具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤、抗爱滋病及心血管活性等生理活性的物质。     

细叶石斛有效成分分析及其水溶性提取物的血管舒张活性

对细叶石斛(DendrobiumhancockiiRofle)茎上部、茎中部、茎下部和根中的多糖、生物碱和矿质元素含量进行了分析,并研究了其水溶性提取物对SD大鼠胸主动脉血管的舒张效应。结果表明,细叶石斛中总多糖含量较高,并含有较多的钾、钙、镁、铁、锰、锶、钛和铜等元素,与细茎石斛〔D.moniliforme(L.)Sw.〕及铁皮石斛(D.officinaleKimuraetMigo)相比,其水溶性多糖和生物碱的含量较低,而且不同部位中的含量存在差异。细叶石斛水溶性提取物强烈拮抗苯肾上腺素所致的大鼠胸主动脉血管收缩作用,对内皮完整和无内皮功能的2种样本均引起类似的浓度依赖性舒张效应,相关系数有显著意义(>r0.01),两者的IC50分别为0.309和0.404g L。     

植物生物碱代谢生物学研究进展

目前,植物生物碱作为植物的化学防御武器,在植物的生态适应过程中发挥积极作用的观点已得到了普遍的接受。生物碱代谢生物学的研究近年来取得了长足的进步,主要集中在生物碱合成和贮存部位、转运途径、代谢调控因子、生物合成途径和关键酶及其编码基因等方面,现就这方面的进展作一简要综述,并提出了该领域尚存在的问题和前景展望。