草原与荒漠植物内生真菌次生代谢产物研究进展

草原与荒漠植物内生真菌是一类特殊生境真菌类群,由于其独特的生存与生态环境,该类真菌在进化的过程中产生出具有不同生态与生物功能的次生代谢产物。相对于其他植物内生真菌而言,该类真菌化学研究相对薄弱与零散,但是目前仍然从这类特殊生境真菌类群中发现了大量结构新颖、活性独特并具有不同化学生态与生物功能的次生代谢产物。本文主要从化学结构角度综述近年来从草原与荒漠植物内生真菌中分离的次生代谢产物(生物碱、聚酮、酚酸、萜类、环肽等5类结构)、药理活性(抗病毒,免疫调节,促进骨髓增殖,细胞毒及Hsp90抑制剂活性等)与化学生态功能活性(杀虫、拒食与动物神经毒活性等),拟为该类特殊生境真菌类群次生代谢产物进一步开发提供研究基础与理论依据,同时对该领域研究存在的问题进行分析与探讨并提出展望。     

植物次生代谢及其与环境的关系

人类对植物次生代谢产物（天然产物）的早期研究源于它们的应用价值,近些年来人们越来越认识到植物次生代谢产物广泛的生物学效应,开始重新评价这些化合物在植物生命活动以及生态系统中可能扮演的角色。植物的次生代谢是植物在长期进化中与环境（生物的和非生物的）相互作用的结果,次生代谢产物在植物提高自身保护和生存竞争能力、协调与环境关系上充当着重要的角色。介绍了植物次生代谢及其产物的特点,概述了植物次生代谢与温度、水分、光照、养分、CO2浓度、UV-B辐射、环境污染等非生物环境以及与化学防御、化感作用、菌根共生、微生物病害的关系。研究植物次生代谢与环境的关系,可以从更深的层次发掘植物与环境的内在联系,为全面、深入认识植物与环境的相互关系提供新的研究途径,同时也有利于人类更有效、合理地利用植物的次生代谢产物。     

植物对植食性哺乳动物的化学防卫

综述植物次生合物防卫植食性哺乳动物食的研究进展,植物组织的次生化合物主要为酚类、萜类及含N类化合物,植物对动物觅食的化学防卫对策以次生化合物的各类而有差异,次生化合物通过对动物的食物摄入、消化、代谢,以及敏殖活动的效应,以抵御动物的觅食。将植物化学防卫与动物适应对策相结合,探讨动物－植物协同进化模式,是该研究领域的主要发展趋势。     

21世纪植物化学生态学前沿领域

植物和其它有机体通过次生物质为媒介的化学作用关系近年引入注目,其中植物的诱导化学防御,植物的化学通讯,植物次生物质和进化的关系,植物与人类的化学关系和海洋植物化学生态学是21世纪植物化学生态学值得关注的前沿领域。植物化学生态学前沿领域的进展将为实现21世纪的持续,发展是在生态安全条件下提高农业产量并达到对病虫草害的有效控制方面具有重要意义。     

次生代谢产物与植物抗病防御反应

次生代谢产物是由植物次生代谢产生的许多结构不同的小分子有机化合物,它们广泛参与植物的生长、发育、防御等生理过程。次生代谢产物在植物的抗病防御反应中发挥着重要作用,可以作为生化壁垒防御病原物侵染,还可以作为信号物质参与植物的抗病反应;在植物与病原物互作中,植物合成新的抗菌物质植保素,原有的抗菌物质也会增加。植物次生代谢产物的积累受到病原物、发育,环境等多种因素的调节。本文重点介绍次生代谢产物在植物抗病防御中的相关作用以及影响其合成的各种因素。     

苔藓植物的化学生态学

苔藓植物是植物界中的一大类群,其竞争力非常有限,常生长在维管束植物无法生存的环境中。苔藓植物合成的许多次生代谢产物具有调节高等植物生长、抑制微生物、昆虫拒食、抗紫外线辐射以及抗干旱能力,在对抗生态环境中的生物胁迫以及非生物胁迫中发挥重要的作用。     

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。     

植物次生代谢产物简介

阐述了植物次生代谢产物的基本概念、主要功能,主要类型和生成次生代谢产物的主要途径,最后简单介绍了植物细胞大规模培养法生产有用次生代谢产物的现状。     

化学生态学在海洋污损生物防除中的应用

在海洋环境中,许多海洋生物都能产生对环境无危害的、具有防污活性的次生代谢产物以保护自身的洁净,利于自身的生存.用化学生态学的方法从海洋生物中提取天然防除物质成为近年来解决海洋污损生物问题的新思路,其目标是寻找高效无毒的防污材料取代原有的对海洋环境有严重危害的化学合成防污材料.虽然目前对提取生物的次生代谢产物的防污机理还所知甚少,但不少从海洋生物中获得的天然产物已显示出良好的防污活性.要解决污损生物防污问题,还需对天然产物的作用机制、生态学效应、天然产物与涂料的结合、控制和释放及野外实验进行更加深入的研究与探讨.     

丁香属次生代谢产物及其与系统演化和地理环境的关联

环境塑造的植物次生代谢产物富于变化,也可能带有系统演化的信息。由于完整或具有系统学代表性的专属植物收集存在较大困难,使得次生代谢产物与系统学的关联研究尚不多见。通过文献汇总获得了存在于丁香属(Syringa)植物根、茎、叶和花中的10类377个次生代谢产物,主要涉及甲戊二羟酸途径、脱氧木酮糖磷酸酯途径以及莽草酸途径。在...     

Isolation and Analysis of Differential Expressed ESTs from Stem Trichomes of Lycopersicon esculentum (Solanaceae)

Glandular trichomes are special organs involved in plant defense response and synthesis of volatile secondary metabolites, analyzing trichome specific expressed sequence tags will help us further understand the specific function of plant trichomes. In this paper, suppression subtractive hybridization（SSH） based on magnetic beads technology was used to isolate differential expressed genes of the glandular trichomes in Lycopersicon esculentum. The differential expressing cDNA library was constructed using the glandular trichomes cDNA as tester and the cDNA from the stem without glandular trichomes as driver. After randomly sequencing 108 differential ESTs, Blast2go program was used to do blastx, functional annotation and metabolism analysis. The results show that most ESTs are related to substance metabolism, response to stress, biotic or abiotic stimulus, and have binding and catalytic function. These differential genes lay the foundation for further research on defense mechanism of the tomato trichomes.     

植物次生代谢物途径及其研究进展

植物次生代谢是植物在长期进化过程中与环境相互作用的结果,由初生代谢派生。萜类、生物碱类、苯丙烷类为植物次生代谢物的主要类型,其代谢途径多以代谢频道形式存在,具有种属、生长发育期等特异性。从植物次生代谢物的分类、代谢途径及代谢调控基因工程等方面展开论述,重点介绍了次生代谢物的生物合成途径,以及利用基因工程等技术对植物次生代谢途径进行遗传改良等方面的研究进展,为全面认识植物代谢网络、合理定位次生代谢及其关键酶、促进野生植物资源可持续利用等提供理论依据。     

昆虫对植物次生物质的代谢适应机制及其对昆虫抗药性的意义

植物次生物质(plant secondary metabolites)对昆虫的取食行为、生长发育及繁殖可以产生不利影响,甚至对昆虫可以产生毒杀作用。为了应对植物次生物质的不利影响,昆虫通过对植物次生物质忌避取食、解毒代谢等多种机制,而对寄主植物产生适应性。其中,昆虫的解毒代谢酶包括昆虫细胞色素P450酶系（P450s）及谷胱甘肽硫转移酶（GSTs）等,在昆虫对植物次生物质的解毒代谢及对寄主植物的适应性中发挥了重要作用。昆虫的解毒酶系统不仅可以代谢植物次生物质,还可能代谢化学杀虫剂,因而昆虫对寄主植物的适应性与其对杀虫剂的耐药性甚至抗药性密切相关。昆虫细胞色素P450s和GSTs等代谢解毒酶活性及相关基因的表达可以被植物次生物质影响,这不仅使昆虫对寄主植物的防御产生了适应性,还影响了昆虫对杀虫剂的解毒代谢,因而改变昆虫的耐药性或抗药性。掌握昆虫对植物次生物质的代谢适应机制及其在昆虫抗药性中的作用,对于明确昆虫的抗药性机制具有重要的参考意义。本文综述了植物次生物质对昆虫的影响、昆虫对寄主植物次生物质的代谢机制、昆虫对植物次生物质的代谢适应性对昆虫耐药性及抗药性的影响等方面的研究进展。     

植物次生代谢基因工程

植物次生代谢基因工程,是利用基因工程技术对植物次生代谢途径的遗传特性进行改造,进而改变植物次生代谢产物。植物次生代谢基因工程的出现是人类对次生代谢途径的深入了解和分子生物学向纵深发展的结果,同时它又促进了次生代谢分子生物学的发展。调控因子的应用和多基因的协同转化为植物次生代谢基因工程拓宽了思路。从次生代谢图谱、植物基因工程策略和植物转基因方法等方面对植物次生代谢的基因工程研究进展做一简要概述。     

真菌诱导子对植物次生代谢物的影响及应用

近年来,真菌诱导子在诱导植物次生代谢物生产上已成为一大热点。概述真菌诱导子调节植物次生代谢物的作用机理、影响次生代谢物生产的因素及其在次生代谢物生产上的应用。     

microRNA参与植物次生代谢与非生物胁迫的调控

微RNA(microRNA,miRNA)为广泛存在于真核生物中的约16 ～ 29个核苷酸长度的内源非编码单链RNA分子,在植物中参与细胞增殖、分化、代谢、器官形成以及抵御盐、温度、干旱、重金属胁迫等方面的调节.植物miRNA主要通过对靶基因降解或抑制靶基因的表达,影响植物的生长发育.目前对miRNA的产生与调控方式的研...     

参与植物次生代谢调控的转录因子及其在植物次生代谢遗传改良中的应用

转录因子与结构基因的结合,激活合成基因的表达是次生代谢物合成途径启动前的重要分子事件,对植物次生代谢起着十分重要的调节作用。转录因了可激活次牛代谢物合成途径中多个基因协同表达,从而有效启动次生代谢途径。因此,转录因子为揭示植物次生代谢调控机制提供重要工具,转录因子的基因工程可为植物次生代谢的遗传改良提供有效的手段。     

Genetics and biochemistry of secondary metabolites in plants: an evolutionary perspective

The evolution of new genes to make novel secondary compounds in plants is an ongoing process and might account for most of the differences in gene function among plant genomes. Although there are many substrates and products in plant secondary metabolism, there are only a few types of reactions. Repeated evolution is a special form of convergent evolution in which new enzymes with the same function evolve independently in separate plant lineages from a shared pool of related enzymes with similar but not identical functions. This appears to be common in secondary metabolism and might confound the assignment of gene function based on sequence information alone.