本草基因组学专辑简介

正本草基因组学(herbgenomics)是从基因组水平研究中药及其对人体作用的一门前沿学科,利用组学技术研究中药基原物种的遗传信息及其调控网络,阐明中药防治人类疾病的分子机制~[1,2].该学科概念形成于中医药生产实践,同时对中医药生产实践具有指导作用,为保障人民健康提供理论依据和技术支撑.中国学者首次通过基因     

基于组学的丹参酮生物合成途径新基因CYP71D375克隆和功能研究

丹参酮能有效治疗心脑血管疾病,其生物合成途径解析是国内外研究热点,其中CYP450氧化酶超家族的关键修饰作用最受关注.基于药用模式植物丹参的基因组及转录组数据分析,本研究克隆到一个新的CYP450氧化酶编码基因,命名为SmCYP71D375,全长1515 bp,编码504个氨基酸,差异表达分析显示,该基因在丹参的根及根周皮部位显著高表达,与丹参酮合成和积累的部位一致,推测其催化丹参酮的生物合成.进一步构建RNAi转基因毛状根体系,通过化学检测及代谢组学分析发现抑制SmCYP71D375的基因表达导致羟基丹参新酮、丹参新酮、隐丹参酮、丹参酮ⅡA等含量显著降低,证实SmCYP71D375在丹参体内催化丹参酮的生物合成.本研究为解析丹参酮的生源途径提供新思路,对植物高氧化次生代谢产物合成途径研究具有重要示范意义.     

蠋敌对双斑长跗萤叶甲成虫的捕食功能研究

在室内研究了捕食性天敌蠋敌对双斑长跗萤叶甲成虫的捕食功能反应.结果表明,蠋敌对双斑长跗萤叶甲成虫的捕食功能符合HollingⅡ模型,日最大捕食量为20.4头双斑长跗萤叶甲成虫,捕食一头双斑长跗萤叶甲成虫需要2.94min,功能系数为0.5169;蠋敌成虫个体间相互干扰对捕食效应的影响可以用E=0.4046*P-0.3914模拟;蠋敌若虫对自身密度的功能反应可以用A=0.3034p-0.5357模拟.经卡方检验,其理论值与实测值无统计学差异.     

长三角典型区占补耕地土壤肥力的时段特征

基于1984、2000和2016年卫星遥感影像,分析了江苏省常熟市耕地占补时空变化特征;基于ArcGIS和土壤采样数据,利用隶属度函数综合法评价了1984和2000年耕地土壤肥力;采用叠加分析,揭示了1984-2000、2000-2016年间该地区占补耕地土壤肥力特征.结果表明: 1984-2016年间,常熟市耕地面积减少了1/3,1984-2000年被水域和居民点工矿用地分别占用了51.7%和41.4%,2000-2016年只居民点工矿用地就占用了80.8%.1984-2000年间,常熟市耕地土壤肥力上升的面积占65.5%,仅3.9%下降;南部地区土壤肥力均高于其他地区.研究期间耕地数量和质量占补不平衡,前时段“占多补少、占优补劣”形势严峻,后时段“占多补少、占劣补劣”特征明显.耕地减少的趋势并未扭转,异地补充明显,耕地占补平衡应当关注异地补充耕地质量和土壤肥力时段性特点.     

植物次生代谢基因簇研究进展

类似于原核生物的操纵子,在真核生物（如酵母、真菌、昆虫等）基因组中也出现了彼此功能相关的非同源基因成簇存在的现象。这些基因形成基因簇,可参与多种次生代谢途径。近年来,植物中也发现了越来越多的参与次生代谢产物合成的基因簇,它们已成为植物生物学研究的热点。本文总结并分析了植物中已鉴定的次生代谢基因簇。这些基因簇存在于玉米（Zea mays L.）、水稻（Oryza sativa L.）、拟南芥（Arabidopsis thaliana（L.） Heynh.）、番茄（Solanum lycopersicum L.）等植物的基因组中,分别参与合成苯并噁唑嗪酮类、萜类和生物碱类等次生代谢产物。本文通过解析这些基因簇的组成及结构特点,对其特征进行总结,探讨了基因簇形成的分子机理及其调控机制,对植物次生代谢基因簇在合成生物学及代谢工程学中的研究方向和应用前景进行了展望。     

细胞自噬在冠状病毒感染中的作用

细胞自噬是一种保守的广泛存在于真核细胞内的溶酶体依赖性分解代谢途径,其通过形成双层膜结构的自噬体降解蛋白质和细胞器,参与物质循环和稳态维持。同时,自噬也能作为机体免疫防御的一部分发挥抗病毒的作用,或是被病毒利用以促进其自身增殖。冠状病毒是一种有囊膜的单股正链RNA病毒,能够诱导双层膜囊泡形成转录复合物,进一步指导病毒基因组的合成。研究表明多个冠状病毒成员能够诱导自噬发生,自噬参与了病毒增殖的多个环节。本文拟对细胞自噬的概况及作用、自噬在病毒感染特别是冠状病毒感染中的作用进行综述,以期为揭示冠状病毒的致病机理提供参考,并为开发冠状病毒的治疗方案提供新思路。     

含马兜铃酸中药及其检测研究进展

马兜铃酸类物质(aristolochic acids, AAs)由于具有不可逆转的肾脏毒性被列为I级致癌物,主要来自马兜铃属、细辛属等马兜铃科植物.目前,一些含AAs植物仍作为传统药物使用,甚至用于食品行业,对公众健康的利益-风险评估值得关注.本文综述了AAs的基本化学结构、含AAs中药及其基原物种鉴定、AAs含量检测方法及生物合成调控等研究进展.在此基础上,提出控制AAs的方案和建议:对潜在含AAs中药进行系统性质量评价研究;强化流行病学调查,指导公众健康生活;寻找含AAs药材的替代品;深入研究AAs生物合成途径,降低中药材和中成药AAs含量等.本文为食品药品监管部门制定政策提供依据,为科研人员进行新药和食品研发提供参考,对保障消费者的知情权具有重要意义.     

克氏针茅草原植物叶片性状对放牧强度的响应

放牧干扰是影响草地植物性状的方式之一,植物叶片性状能够客观反映植物对生长环境的适应性.本文以呼伦贝尔克氏针茅草原不同放牧强度的样地为研究区,探讨叶片性状间的相互关系及在不同放牧梯度上和不同生活型功能群之间的变化规律.结果表明:克氏针茅草原植物的主要叶片性状在不同生活型植物之间差异均不显著,但是各个性状之间的相关性较强.在放牧梯度上,重度放牧样地上叶片磷含量和氮磷比值与中度放牧区和轻度放牧区有显著差异;在生活型功能群分类中,放牧对多年生杂草的叶片磷含量和氮磷比值有显著影响,表明多年生杂草对放牧较为敏感,重度放牧改变了植物养分利用策略.合理放牧可以改善克氏针茅草原植物养分性状并有利于遏制草原的退化.     

bZIP转录因子调控植物次生代谢产物生物合成的研究进展

植物次生代谢产物是通过次生代谢产生的一类小分子有机化合物,是植物适应环境的表现,次生代谢产物也是重要药物和化工原料的来源。bZIP转录因子是普遍存在于真核生物中的一类多基因家族,可有效调控植物次生代谢产物的生物合成。本文概述了植物bZIP转录因子的结构和类型,重点阐述了bZIP转录因子调控萜类、黄酮类和生物碱等植物次生代谢产物生物合成的研究进展,并对研究前景进行了展望。深入探讨bZIP转录因子的调控机制,有助于利用基因工程技术优化植物次生代谢途径,提高次生代谢产物的含量,在新药创制、工农业生产等方面具有广泛的应用前景。     

抗鸡白细胞介素4单克隆抗体的制备及鉴定

为了制备鸡白细胞介素4(chIL-4)单克隆抗体,将成熟的chIL-4基因亚克隆至原核表达载体pET-28a和pGEX-6P-1上,然后在大肠杆菌中分别诱导重组蛋白His-chIL-4和GST-chIL-4的表达,并纯化。将纯化后的His-chIL-4作为免疫原免疫BALB/c小鼠,经4次免疫后,取小鼠脾细胞与骨髓瘤细胞(SP2/0)融合。将纯化后的GST-chIL-4作为筛选抗原,利用间接ELISA筛选阳性克隆。阳性细胞株经3次亚克隆后,获得3株稳定分泌抗chIL-4蛋白的杂交瘤细胞株,分别命名为1G11-3B、2E5-3D和1G11-5H。经ELISA检测,3株单克隆抗体的亚型均为IgG1,亲和力解离常数(Kd)分别为1.79×10~(–9)、1.61×10~(–9)和2.36×10~(–9)。经Western blotting及间接免疫荧光试验鉴定,3株单克隆抗体均能特异性识别原核和真核表达的chIL-4蛋白。Western blotting试验证明1G11-3B、2E5-3D和1G11-5H识别的抗原表位区域分别为chIL-4蛋白N端的第1–40、80–112和40–80位氨基酸。该单克隆抗体的制备为chIL-4的检测和生物学功能研究奠定了基础。