基于植保大数据的病虫害移动智能采集新设备

为提高农作物重大病虫害发生信息自动化、智能化采集能力,全面提升监测预警水平,笔者基于大数据、人工智能和深度学习技术,研发了一款农作物病虫害移动智能采集设备——智宝,主要实现了3个方面的功能:一是病虫害发生信息自动采集上报.通过该产品进行人工拍照,可实现对田间农作物重大病虫害发生图像、发生位置、发生数量、微环境因子等数据的实时采集和上报.二是自动识别计数.基于植保大数据与人工智能技术,通过构建病虫害自动识别系统,可实现重大病虫害精准识别与分析,只要拍摄照片,即可快速、精确地识别病虫害种类,并自动计数、上报到指定的测报系统.三是自动分析判别分级.针对拍摄采集上报的重大病虫害发生信息,系统可在自动识别和计数的基础上,进一步对病虫害发生严重程度进行智能判别分级,甚至根据相关预测模型,对病虫害的发生趋势进行辅助分析预测,提出预测建议.通过2016—2019年组织多地植保机构进行试验改进,该技术产品日趋成熟,有望在未来的农作物病虫害发生信息采集和预测预报工作中推广使用.     

7-木糖紫杉烷糖基水解酶Lxyl—pl-1及Lxyl-pl-2的催化特性

糖基水解酶Lxyl-pl－1和Lxyl-p1-2是天然药物活性物质与功能国家重点实验室,卫生部天然药物生物合成重点实验室克隆自真菌香菇的重组蛋白,具有β-木糖苷酶／β-葡萄糖苷酶双重活性,能专一性水解脱除7-木糖-10-去乙酰紫杉醇等的木糖基,生成的C-7位羟基化产物可以作为前体半合成重要的抗肿瘤药物紫杉醇或其类似物。前期工作显示：Lxyl-p1-1和Lxyl-p1-2的序列同源性高达97％,但后者的催化活性是前者的2倍以上;Lxyl—pl-2水解生色底物PNP-Xyl的最适温度为50℃,最适pH为4．0。为系统地观察两酶的催化特性,在对天然药物活性物质与功能国家重点实验室,卫生部天然药物生物合成重点实验室构建的工程酵母进行培养、诱导7d后冷冻干燥菌体。将冷干的菌体破碎得到蛋白粗提物,再经过Ni亲和色谱和HPLC凝胶色谱法制备和纯化得到Lxyl-p1-1和Lxyl-p1-2重组蛋白。以生色底物PNP-Xyl和PNP-Glc及7-木糖紫杉烷底物7．木糖-10-去乙酰紫杉醇（XDT）与重组酶进行反应,重点测定Lxyl-p1-2水解XDT的最适温度和最适pH,并在最适条件下测定重组酶对不同底物的动力学参数。试验结果表明：Lxyl-pl-2水解底物XDT的最适温度为45％,最适pH为4．5;动力学测定结果显示：Lxyl—pl-1和Lxyl-p1-2的β-葡萄糖苷酶活性均显著高于其β-木糖苷酶活性,这与之前的研究结果相一致;Lxyl-p1-1对于底物PNP-Xyl,PNP-Glc和XDT的kcat／Km值分别低于Lxyl-p1-2对于上述3种底物的kcat／Kan值（0．77s-1×mM-1,1．65s-l×mM-1和-1×mM-lVS．1．67S-1xmM-1,2．85S-1×mM-1和1．07S-1×mM-1）。     

植物来源药用天然产物的合成生物学研究进展

大多数药用天然产物在植物中含量低微,提取分离困难;而且这些化合物一般结构复杂,化学合成难度大,还容易造成环境污染。基于合成生物学技术获得药用天然产物具有绿色环保和可持续发展等优点。文中以药用萜类化合物人参皂苷、紫杉醇、青蒿素、丹参酮,生物碱类化合物长春新碱、吗啡以及黄酮类化合物灯盏花素为例,总结了植物来源药用萜类、生物碱类和黄酮类化合物的生物合成途径及合成生物学研究进展,介绍了药用天然产物合成生物学研究的关键技术与方法,并展望了合成生物学技术在药用天然产物研究与开发方面的应用前景。     

不同种桑黄子实体醇提物化学组成及抗氧化活性比较

本研究以产自安徽的鲍姆桑黄、产自浙江和吉林的瓦尼桑黄、产自山东的粗毛纤孔菌以及采自山西的野生桑树桑黄为研究对象,检测桑黄子实体乙醇提取物中的总多酚、三萜及麦角甾醇含量。结果表明：不同物种和不同来源的桑黄子实体中总多酚、三萜、麦角甾醇含量存在差异,其中总多酚含量最高的是产自浙江的瓦尼桑黄(1.99%),三萜含量最高的是产自山东的粗毛纤孔菌(产孢前,1.32%),麦角甾醇含量最高的是产自吉林的瓦尼桑黄(0.19%)。以丙二醛(MDA)为指标比较不同来源桑黄子实体乙醇提取物的抗氧化活性。结果表明,4种桑黄子实体提取物对大鼠肝微粒体脂质过氧化酶MDA的产生均表现出良好的抑制能力,其中浙江桑黄抗氧化活性最佳,MDA抑制率达到96.53%。应用液相色谱-离子阱-飞行时间质谱联用(LC-IT-TOF-MS)技术从桑黄子实体的乙醇提取物中鉴定了19种化合物,其中浙江的瓦尼桑黄、吉林的瓦尼桑黄和安徽的鲍姆桑黄子实体的化合物组成较为相似,主要为hispidin的衍生物;野生的桑树桑黄子实体主要产物也为hispidin衍生物,但结构类型不同于上述3种桑黄;山东的粗毛纤孔菌子实体中则含有大量的hispidin...     

三萜皂苷生物合成相关糖基转移酶研究进展

三萜皂苷具有独特的化学性质和丰富的药理活性,在医药、保健品、化妆品、食品添加剂、农业等方面被广泛应用.尿苷二磷酸(UDP)依赖的糖基转移酶(UGTs)是催化三萜皂苷生成的关键酶,对三萜皂苷的结构及其药理活性多样性的形成有重要作用.文中基于UGTs来源及受体底物结构类型对参与植物三萜皂苷生物合成的UGTs进行了综述,并展...     

杜松烷型倍半萜天然产物的研究进展

杜松烷型倍半萜是一类双环倍半萜,立体化学复杂,具有广泛药理活性,如抗菌、抗炎、降糖等。迄今为止,已从多种植物和微生物中分离鉴定出具有不同结构及生物活性的杜松烷型化合物,相关杜松烷型倍半萜合酶的研究也取得较大进展。本文按5种结构类型对近4年(2017–2020年)文献发表的结构新颖的124个杜松烷型化合物进行整理,并对其药理活性进行归纳总结,同时介绍了代表性杜松烷型化合物生物合成途径的解析概况,归纳了该类天然产物生物合成过程中关键杜松烷型倍半萜合酶的研究进展,并讨论了该类天然产物的研究前景和目前面临的一些问题。