γ-氨基丁酸(GABA)种子引发缓解辣椒盐胁迫的效果及生理生化的变化

种子引发是提高作物生长期耐盐性的有效方法,而γ-氨基丁酸(GABA)种子引发对辣椒(Capsicum annuum)耐盐性的效果和作用机制尚不清楚。该研究以‘茂蔬360''朝天椒为材料,分析了不同浓度γ-氨基丁酸(0、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0 μmol·L^-1)种子引发对4～6叶期100 mmol·L^-1 NaCl胁迫下的植株生物量、渗透调节物质、抗氧化能力、光合作用系统及钾钠离子吸收的影响。结果表明:(1)种子引发能显著增加盐胁迫下辣椒植株的生物量,以6.0 μmol·L^-1 GABA引发处理的效果最佳。(2)种子引发处理增加了盐胁迫下植株的可溶性糖、可溶性蛋白及脯氨酸的含量,同时,O₂^-和MDA的含量下降,抗氧化酶(SOD、POD、CAT和APX)活性增强,叶片叶绿素含量增加,叶片叶绿素荧光参数受胁迫影响程度低,叶绿素荧光指标包括F_v ''/F_m ''、qP_Lss、QY_Lss、NPQ_Lss和Rfd均有所上升。根、茎中的K⁺含量和K⁺/Na⁺比值下降。(3)灰色关联度分析表明,GABA种子引发主要通过提高POD、CAT的活性和渗透调节物质含量来缓解盐胁迫对辣椒植株的伤害。综上所述,6.0 μmol·L^-1 GABA种子引发可有效提高辣椒苗期的耐盐性,其作用机制可能是提高了盐胁迫下辣椒植株的抗氧化能力和渗透调节能力。     

超氧化物歧化酶模拟化合物的生物活性研究

根据天然超氧化物歧化酶(SOD)活性部位结构合成了含苯并咪唑的5种配体及其32种分别含Cu（Ⅱ）、Fe（Ⅲ）、Mn（Ⅱ）、Co（Ⅱ）的模拟化合物.经光谱、电化学测试证明这些化合物具有拟S3D活性,其50％抑制率浓度（IC50）为10-6～10-8mol·L-1,催化超氧离子自由基（O-·2）歧化的反应速率常数kq为106～108mol-1·L·s-1.同时观察到几种模拟化合物有抗肿瘤活性或增强水稻抗寒性.     

PRGDWR-尿激酶原双功能嵌合分子的性质研究

为赋予单链尿激酶型纤溶酶原激活剂(single chain urokinase-type plasminogen activator, scu-PA, 尿激酶原)以抗血小板聚集的功能,在scu-PA的kringle区118位Gly与119位Leu之间插入PRGDWR序列（insert mutant B,InB）.利用甲醇酵母（Pichia pastoris）进行分泌表达,经金属离子螯合亲和层析与S强阳离子交换层析,得到纯蛋白.实验测定InB对人工合成底物S-2444的酰胺解活性为5 900 IU/mg,动力学常数为：K_m,S-2444^InB=56.8 μmol·L^-1,k_cat,S-2444^InB=0.33 s^-1;水解天然底物plasminogen的动力学常数为：K_m,plg^InB=0.397 μmol·L^-1,k_cat,plg^InB=0.0164 s^-1.InB激活plasminogen的反应在有fibrin存在条件下InB的活性为无fibrin条件下的46.3％.该突变体在体外激活plasminogen的活性与同一系统表达的野生型scu-PA基本相同.该突变体表现出较强的抗血小板聚集活性,IC₅₀＝12.7 μmol·L^-1,而野生型scu-PA无此功能.实验表明scu-PA的K区插入突变体InB是一种极具潜力的双功能溶栓分子.     

水稻OsMBF1c基因的克隆及表达分析

多蛋白桥联因子1(multi protein bridging factor 1, MBF1)在植物应对逆境胁迫中起着重要的作用,而对于水稻中MBF1是否参与重金属胁迫响应机制目前尚未见相关报道。为了揭示水稻MBF1家族与重金属胁迫的相关性及其潜在作用机制,该研究利用PCR技术克隆水稻OsMBF1c基因的全长编码序列,通过生物信息学对基因功能进行分析和预测,并通过实时荧光定量PCR(RT-qPCR)分析其在镉(Cd)胁迫下的表达特征。结果表明:(1)OsMBF1c的全长编码序列为468 bp,共编码155个氨基酸,相对分子量为16.154 kDa。(2)OsMBF1c与大麦TdMBF1a.1亲缘关系最近,具有光、厌氧等环境因子诱导相关的顺式调节元件。(3)重金属Cd可诱导OsMBF1c表达且在时间上和组织中的表达水平具有特异性,100 μmol·L^-1 Cd 处理1 h 后,地上部分OsMBF1c表达量明显上调,为对照组的7倍; 100 μmol·L^-1 Cd 胁迫处理6 h后,根部OsMBF1c表达量上调为对照组的3倍。该研究结果进一步完善了非生物胁迫下MBF1家族的生物学功能研究。     

藏药黄帚橐吾化学成分及抗炎活性研究

黄帚橐吾(Ligularia virgaurea)为藏药“日肖”的基原植物之一,具有清热解毒、干黄水功效。为探究黄帚橐吾抗炎活性成分,该研究采用硅胶柱色谱、凝胶柱色谱、ODS反相柱色谱等进行分离纯化,通过各种波谱学方法对化合物进行结构鉴定,并采用脂多糖(LPS)诱导的RAW264.7细胞模型测定化合物对一氧化氮(NO)的抑制活性。结果表明:(1)从黄帚橐吾石油醚和正丁醇部位共分离得到21个化合物,分别鉴定为spiroeuryolide(1)、cacalol acetate(2)、oplopenone(3)、8-ethyl-palmosalide A(4)、1-hydroxy-3,7-dimethyl-2-(pent-3-enyl)benzofuran(5)、丁香脂素-O-β-D-葡萄糖苷(6)、松脂酚-O-β-D-葡萄吡喃糖苷(7)、isoeucommin A(8)、eucommin A(9)、6,7-二甲氧基香豆素(10)、阿魏酸(11)、咖啡酸乙酯(12)、咖啡酸甲酯(13)、阿魏酸甲酯(14)、阿魏酸乙酯(15)、咖啡酸(16)、2-[(2''E)-3'',7''-dimethyl-2'',6''-octadienyl]-4-methoxy-6-methylphenol(17)、2,8-dimethyl-6-methoxy-2-(4''-methylpent-3''-enyl)-chromene(18)、β-谷甾醇(19)、dodecyl(Z)-9-hexadecenoate(20)、hexacosanal(21)。其中,化合物1-4、6、11-16、18、20、21为首次从黄帚橐吾中分离得到。(2)体外抗炎实验表明,化合物1-3、6、11-16、17、19在检测浓度下(1.56 ～ 50.00 μmol·L^-1)均能显著抑制NO释放量(P<0.05或P<0.01),化合物5在浓度为50.00 μmol·L^-1时对NO的释放量无抑制作用,但在12.50、25.00 μmol·L^-1的浓度下,对NO的释放量有抑制作用(P<0.05)。该研究结果丰富了黄帚橐吾的化学成分和生物活性研究,为黄帚橐吾抗炎活性的开发和利用提供了理论基础。     

盐分胁迫下杠柳叶片光合特性的光响应研究

利用CID型便携式光合作用仪测定不同NaCl浓度下杠柳叶片净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、水分利用效率（WUE）及光能利用率(LUE)生理参数的光响应过程,阐明盐分胁迫下其对光照响应的规律,探讨有利于杠柳正常生长的盐分浓度和光照条件。结果表明:（1）各盐分浓度下杠柳叶片光补偿点（LCP）在21.89～65.05 μmol·m^-2·s^-1之间变动,介于阴性植物与阳性植物之间;杠柳随土壤盐分的不同,其光合作用参数对光照强度表现出一定的适应性和可塑性;50 mmol·L^-1盐分浓度下杠柳光合同化能力最强,最有利于其干物质的积累,表现出一定的耐盐性。（2）轻度的盐分胁迫（小于50 mmol·L^-1）可以提高杠柳叶片的P_n、G_s、WUE和LUE,而盐分胁迫对杠柳的T_r有抑制作用,并随着盐分浓度的增加其抑制作用愈强烈。（3）维持杠柳正常生长的土壤盐分浓度小于50 mmol·L^-1,最佳PAR为1 000～2 000 μmol·m^-2·s^-1;而保持杠柳最大WUE和LUE的光照强度分别为800和100 μmol·m^-2·s^-1。     

水稻CPR5基因参与氧化胁迫响应

为探讨水稻(Oryza sativa L.)中CPR5 基因的功能,以其cDNA 文库为基础进行序列比对,并将1 个同源性较高的序列命名为OsCPR5.生物信息学分析表明,OsCPR5 的开放阅读框长度为1551 bp,编码516 个氨基酸.软件预测该编码蛋白可能是1 个具有5 个跨膜区的膜蛋白和核定位蛋白.组织表达和亚细胞定位分析表明,OsCPR5 在根中的表达水平较高,且广泛分布在细胞膜、细胞质和细胞核上.逆境胁迫分析实验表明,植物激素脱落酸(Abscisic acid, ABA)、过氧化氢(Hydrogen peroxide,H₂O₂)、氯化钠(NaCl)、甲基紫精(Methyl viologen, MV)等环境胁迫可诱导OsCPR5 的上调表达,其中氧化胁迫相关的MV 和H₂O₂ 处理效果最为明显.拟南芥(Arabidopsis thaliana)转基因株系atcpr5/OsCPR5 在浓度为0.5 μmol L^-1、 1.0 μmol L^-1 的MV以及6 mmol L^-1、 8 mmol L^-1 的H₂O₂ 处理下,种子萌发率明显高于atcpr5 突变体.这揭示了OsCPR5 基因在植物抗氧化胁迫响应中具有一定的作用.     

民族药刺梨根茎化学成分及其抗炎活性研究

民族药刺梨根茎在贵州少数民族地区有着广泛的应用,为验证其化学成分的抗炎活性,该文以民族药新鲜刺梨根茎为原料,采用硅胶柱色谱、Sephadex LH-20柱色谱等方法对其根茎的化学成分进行分离纯化,通过理化性质和NMR等波谱数据鉴定化合物的结构; 采用脂多糖(LPS)诱导的小鼠巨噬细胞RAW 264.7作为炎症模型,考察刺梨根茎化学成分对巨噬细胞经LPS刺激后产生的NO炎症因子的影响,评价其抗炎活性。结果表明:(1)从刺梨根茎乙醇提取物中共分离获得15个化合物,结构分别鉴定为刺梨苷(1)、野蔷薇苷(2)、蔷薇酸(3)、β-D-glucopyranosyl-(2a→1b)-2a-O-β-L-arabinopyranosyl-(2b→1c)-2b-O-β-L-arabinopyranosyl-(2c→1d)-2c-O-β-L-arabinopyranosyl-(2d→1e)-2d-O-β-L-arabinopyranosyl-(2e→1f)-2e-O-β-L-arabinopyranoside(4)、儿茶素(5)、3-O-methylellagic acid-4''-O-β-D-xylopyranoside(6)、3-O-methylellagic acid-4''-O-α-L-rhamnopyranoside(7)、委陵菜酸(8)、桦木酸(9)、spinosic acid(10)、arjunic acid(11)、 β-谷甾醇(12)、β-胡萝卜苷(13)、α-tocopherol(14)、正二十六烷(15)。其中化合物4、6、7首次从该植物中分离得到。(2)对其中的化合物1-7进行体外抗炎活性实验,结果发现化合物1-7对LPS诱导的小鼠巨噬细胞RAW 264.7释放的NO均有明显抑制作用,且呈剂量依赖关系; 化合物1-7在抗炎作用上表现出较好活性,其IC₅₀值分别为25.07、24.56、17.65、9.87、16.67、40.83、34.98 μmol·L^-1(阳性对照地塞米松为22.46 μmol·L^-1 ),其中化合物3、4、5的活性优于地塞米松。该研究结果阐明了刺梨根茎中的三萜类、鞣花酸类、黄酮类和寡糖类化合物是其抗炎作用的主要有效成分,并验证了刺梨根茎的民间抗炎功效。     

蛇含委陵菜的木脂素类成分及其细胞毒活性研究

为了研究蛇含委陵菜(Potentilla kleiniana)的化学成分及其肿瘤细胞毒活性,该研究综合运用D-101大孔树脂、硅胶、Sephadex LH-20、Toyopearl HW-40F及半制备高效液相等现代色谱分离技术对蛇含委陵菜60%乙醇提取物进行分离纯化,根据化合物的理化性质结合核磁共振波谱(NMR)、高分辨质谱(HR-ESI-MS)鉴定化合物的结构,并采用MTT法测定各化合物对人宫颈癌细胞株Hela的细胞毒活性。结果表明:(1)从蛇含委陵菜中分离鉴定了13个木脂素类化合物,分别为(+)-松脂素(1)、(+)-8-羟基松脂素(2)、(+)-丁香脂素(3)、(+)-杜仲树脂酚(4)、(+)-松脂素-4-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(5)、(+)-8''-羟基松脂素-4-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(6)、(+)-8''-羟基松脂素-4''-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(7)、(+)-松脂素-8''-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(8)、schilignan F(9)、(+)-松脂素-4, 4''-O-双吡喃葡萄糖苷(10)、(+)-落叶松脂素-4''-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(11)、neoolivil-4-O-β-D-glucopyranoside(12)、3,3''-bis [3,4-dihydro-4-hydroxy-6-methoxy-2H-1-benzopyran](13)。其中,化合物1-4、7、8、10、12、13为首次从委陵菜属植物中分离得到,化合物5、6、9、11为首次从蛇含委陵菜中分离得到。(2)细胞毒试验结果显示,化合物1、3、4对Hela细胞具有较好的抑制活性,其半数抑制浓度IC₅₀值分别为(69.94±1.89)、(66.25±2.11)、(59.81±1.73)μmol·L^-1。该研究结果进一步丰富了蛇含委陵菜的化学成分,为抗宫颈癌药物的研发提供物质基础。     

干旱条件下外源蔗糖对高表达玉米C4型pepc水稻种子萌发的影响

为揭示外源蔗糖参与干旱胁迫下高表达转玉米C₄ 型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(phosphoenolpyruvate carboxylase, PEPC)基因(C₄ pepc)水稻(简称：PC)种子萌发的生理机制,该研究以 PC及其未转基因野生型受体‘Kitaake’(简称：WT)的种子为材料,研究外施不同浓度蔗糖联合模拟干旱(10% PEG 6000)处理下,其种子发芽参数、总可溶性糖及可溶性蛋白含量、蔗糖非发酵1 (sucrose nonfermenting 1, SNF1)相关蛋白激酶(SNF1 related protein kinase 1s, SnRK1s)基因以及PEPC基因表达等参数的变化。结果表明：(1)PEG 6000模拟干旱处理均显著抑制两材料发芽,但明显促进胚根的生长;外施蔗糖则呈现浓度效应,高浓度蔗糖(>150 mmol·L^-1)进一步加剧了干旱对发芽的抑制效应,而低浓度(<30 mmol·L^-1)则可缓解干旱的抑制,但与WT(<30 mmol·L^-1)相比,促进PC水稻萌发的外施蔗糖浓度(<6 mmol·L^-1)更低,且各处理的发芽表现与其α 淀粉酶活性的动态表现一致。(2)与WT相比,外施3 mmol·L^-1蔗糖联合干旱处理下,显著提高了PC种子的发芽率,且伴随PC内源蔗糖含量、总可溶糖和可溶性蛋白含量显著增加;且外施3 mmol·L^-1蔗糖使PC中内源C₃ pepc基因表达下调,而外源导入C₄ pepc基因表达显著增加。(3)与WT相比,干旱处理下外施3 mmol·L^-1蔗糖,PC的糖信号相关基因SnRKs亚家族基因(包括SnRK1s：OsK1a OsK24 OsK35和SnRK2s:SAPK6)的表达也显著增加。研究发现,外施低浓度蔗糖通过上调PC水稻种子中可溶性糖和可溶性蛋白含量,增强SnRK1s亚家族基因和外源C₄ pepc基因的表达,提高了α 淀粉酶活性,从而缓解了干旱胁迫对PC种子萌发的抑制。