真菌中苦马豆素生物合成途径的研究进展

苦马豆素(swainsonine, SW)是有毒的吲哚里西啶类次生代谢产物,它可抑制α-甘露糖苷酶活性,使动物中毒,还具有抗肿瘤和免疫调节作用,成为关注热点。文章综述了豆类丝核菌、金龟子绿僵菌、疯草内生真菌和稻瘟病菌四类真菌中苦马豆素的生物合成途径及所涉及的调控酶的研究进展,旨在为揭示真菌合成苦马豆素途径中的未知细节提供参考,对于疯草的综合治理及苦马豆素的应用有积极意义。     

一种药用植物

美国的科研人员研究了一种对牛有害的植物毒素,发现可用它制取抗肿瘤的的药物。这种毒素叫做八氢引嗪三醇。它会影响牛、马、羊及其它放牧动物的健康,甚至致死。这种植物通常称为疯草。医学界人员对它进行了实验。他们用它喂小鼠,结果发现八氢引嗪三醇中止了恶性肿瘤的生长。当然用量极小,不会对人体或动物造成伤害。     

山黧豆神经性中毒机理的研究进展

山黧豆(Lathyrus sativas L.)是优良的旱地作物种质资源,但长期过量食用会导致人畜神经性山黧豆中毒(neurolathyrism)。山黧豆中毒是一种发生在人类和动物中的神经退行性疾病,在发展中国家(如印度、孟加拉国、巴基斯坦、尼泊尔、埃塞俄比亚和我国西北等地区)时有发生,但其细胞及分子机理尚不明确。研究山黧豆中毒的致病机理对防止山黧豆中毒和中毒后的有效治疗具有重要意义。已有的研究表明,β-N-草酰-L-α,β-二氨基丙酸(β-N-oxalyl-L-α,β-diaminopropionic acid,β-ODAP)为主要致病毒素,其可通过干扰谷氨酸的正常功能、破坏神经细胞内钙稳态、加剧氧化胁迫并破坏线粒体的功能等来诱发神经细胞损伤或死亡,阻断交感神经对肌肉的控制,最终导致人下肢或动物后肢肌肉萎缩和不可逆瘫痪。文章综述了近年来神经性山黧豆中毒的机制研究,对今后的研究提供参考和借鉴。     

甘肃棘豆内生细菌的分析与研究

甘肃棘豆属于疯草,有毒,为豆科棘豆属多年生草本植物,严重影响我国西南牧区的牲畜安全。植物内生细菌是指定殖在植物组织内部但不引起明显病害症状的细菌,它具有许多生物学功能作用。本文以甘肃棘豆种子为研究对象对其内生细菌进行了分离,并利用形态观察、生化试验等方法进行了初步鉴定。实验共分离到3株菌株,2株杆菌,1株球菌。所得菌株为后续研究甘肃棘豆内生细菌与甘肃棘豆所含毒素的相互关系提供了细菌菌株来源。     

山黧豆及其神经毒素(ODAP)的研究进展

山黧豆具有耐寒、耐旱等优良生产性状，且营养丰富，在恶劣的天气条件下仍能维持较高的产量，因此它是半干旱地区的潜在粮食作物。但长期食用山黧豆会引起中毒，这是由于山黧豆中含有的神经毒素（ＯＤＡＰ）所致，因此筛选无毒品系具有重要意义。本文对山黧豆神经毒素（ＯＤＡＰ）的生物合成毒素异构化等方面作简要综述。     

麻疯树种子的研究进展

麻疯树（Jatropha curcas L．）为大戟科（Euphorbiaceae）麻疯树属半肉质小乔木或大灌木,具有很强的抗旱、耐贫瘠的特性。麻疯树的根、树皮、叶和种子均可人药。种子中主要含有脂肪类物质、蛋白质和萜类物质,其毒素为麻疯树毒蛋白和种子油。种仁中的含油量约为50％,可作为理想的生物柴油;毒蛋白、种子油及其他种子提取物可作为生物农药。关于麻疯树种子的发育、脱水行为及其调控研究较少。麻疯树是二种具有重要经济价值的战略资源。     

苦马豆叶绿体基因组结构及其特征分析

利用Illumina高通量测序平台对苦马豆（Sphaerophysa salsula）进行测序和组装,获得完整的苦马豆叶绿体基因组序列。组装结果表明,苦马豆叶绿体基因组全长123 327 bp,存在IR区丢失,不具有四分体结构;注释结果显示,苦马豆叶绿体基因组共编码108个基因,其中包含74个蛋白编码基因、4个rRNA基因和30个tRNA基因;叶绿体基因组序列上共检测到99个SSR位点,包含75个单核苷酸、17个二核苷酸和7个三核苷酸重复单元;系统发育分析显示,苦马豆和骆驼刺为姊妹群,亲缘关系最近。这为今后苦马豆遗传多样性、群体遗传结构和物种形成机制研究奠定了基础。     

加强蓝藻的研究

蓝藻属原核生物一大类,也有研究者把它列为蓝细菌（Cyanobacterium）,它与人类的关系非常密切,既有有益的一面,又有有害的一面。所谓害者,比如人们熟悉的造成湖泊水域“水华”的发生。它的疯长与繁衍,一是毒素蓝藻“水华”造成水域缺氧环境,使水产生物窒息而死;二是产毒素蓝藻,常见的有危害最重的微囊藻（Microcystisaeroginosa）;还有鱼腥藻（如Anabaenacireinalis及A．．flosaquae）、节球藻（Nodalaria）、鞘丝藻（Lyngbya）、水华束丝藻（Aphanizomenonflosaquae）、颤藻（Oscillatoria）等一些种类;三是水华藻体分解后产生大量恶臭有机物,污染环境。这一切会造成家畜、家禽、野生动物、鱼类等中毒致死,同时也给居民生活带来危害。为彻底解决有害水华蓝藻的问题,可以从以下几方面考虑：（1）首先要解决水环境富营养化即氮、磷等的污水流人问题。有关部门需采取综合防治措施,以防止污水流人,避免“水华”爆发。（2）就有害蓝藻本身而言,一是对产毒素蓝藻产毒产品和产毒机制作进一步研究,索取毒素产品以服务于民。     

甘肃棘豆草中苦马豆素的提取分离工艺比较研究

以甘肃棘豆草为试验材料,通过工业酒精热回流提取、水提取和酸水提取3种工艺提取其中的总生物碱,总生物碱经硅胶柱层析分离后减压升华得到,并比较了3种工艺对甘肃棘豆中总生物碱得率和苦马豆素得率的差异。结果表明,3种工艺总生物碱平均得率和苦马豆素平均得率依次分别为7.91、6.79、6.22 mg/g和18.61、12.22、6.23μg/g,由此确定工业酒精热回流为提取苦马豆素的最佳提取分离工艺。     

我国常见的有毒动物

我国常见的有毒动物吴剑峰（江苏省南通师范学校２２６００６）有毒动物可分为“主动毒”动物和“被动毒”动物。主动毒动物是指该类动物产生的毒素能主动输入其它动物或人体中以致中毒,如毒蛇、蜜蜂、赤胆、毒助等。被动毒动物是指该类动物如被食用则引起中毒,其又可分...     

山黧豆毒素β-ODAP的生态学功能及应用

山黧豆是一种具有广谱抗逆性且营养丰富的豆科作物,但其含有β-N-草酰-L-α,β-二氨基丙氨酸(β-N-oxalyl-L-α,β-diaminopropionic acid, β-ODAP)神经毒素,人畜长期大量食用会导致神经性中毒,因此限制了山黧豆种质资源的利用.本文综述了干旱胁迫下山黧豆毒素β-ODAP对植株渗透调节和生长调节的影响,以及β-ODAP的分析方法、毒理机理和实用价值方面的研究进展,并对低毒和无毒品种选育策略进行了总结.干旱胁迫下,山黧豆合成大量毒素β-ODAP,其含量随胁迫程度增强而逐渐升高.β-ODAP可为植株生长和种子发育提供氮源,并积极参与清除活性氧过程,作为小分子可溶性氨基酸参与渗透调节,作为锌离子转运体参与根瘤发育.而含硫氨基酸(甲硫氨酸和半胱氨酸)含量升高可使山黧豆毒性显著降低.近年来,在山黧豆种质资源收集、杂交育种,以及通过组织培养和基因操作等技术进行低毒或无毒山黧豆品种选育方面做了大量工作.β-ODAP可通过破坏细胞内Ca²⁺稳态和作为谷氨酸类似物引发兴奋性中毒,但在止血和抗肿瘤等方面有重要的药用价值.     

沉水植物苦草化学成分研究

通过使用乙酸乙酯溶剂对沉水植物苦草（Vallisneria natans）全草进行超声连续提取,采用硅胶柱色谱法和光谱分析法分离和鉴定化学成分。从苦草中分离到6个化合物：6,10,14-三甲基-2-十五酮（1）、棕榈酸（2）、4,22-二烯-3β-豆甾酮（3）、5α,豆甾烷-3,6-二酮（4）、硬脂酸（5）、棕榈酸乙酯（6）。化合物1—6为首次从该植物中发现。     

青藏高原冰川棘豆(Oxytropis glacialis)内生菌核心微生物组的界定及其互作网络分析

【背景】植物内生菌(endophyte)对寄主植物的益生作用有利于植物的生存与扩散,而菌群互作网络为内生菌生态功能的实现提供了基础保障。【目的】了解影响西藏畜牧业发展的主要疯草冰川棘豆(Oxytropis glacialis)内生菌核心微生物组及其菌群互作网络,为青藏高原疯草类有毒植物的科学治理和利用提供基础参考依据。【方法】利用高通量测序技术分析冰川棘豆中内生菌核心微生物组,构建内生菌相关性网络,并以与苦马豆素代谢相关内生菌为例分析冰川棘豆内生菌的互作模式。【结果】内生细菌测序共得到175791条有效序列,注释到428个细菌OTU,分属于19个门和267个属;内生真菌测序共得到757 113条有效序列,注释到391个真菌OTU,分属于7个门和149个属。Venn图分析表明,根、叶组织的核心内生细菌菌属数目(54、62)大于核心内生真菌(22、13),根组织中的核心内生菌种类与叶组织相当(76、75)。系统发育树分析表明,冰川棘豆中存在产生苦马豆素内生真菌链格孢属(Alternaria)和降解苦马豆素的内生细菌短波单胞杆菌属(Brevundimonas)。相关性网络分析表明,内生菌菌群间以正向反馈的互作网络关系为主,核心菌群可能主要通过间接性的互作方式将影响传递到微生物群落,其中链格孢属与短波单胞杆菌属作为核心菌属通过间接性的显著相关关系(|ρ|0.6,P0.01)参与菌群间互作网络。【结论】冰川棘豆核心菌群以间接的方式参与内生菌菌群间的互作网络,高度的菌属连接性为内生菌生态功能的实现提供可能。     

澳大利亚GMAC驳回家畜疫苗

澳大利亚新英格兰大学生物技术研究所的Keith Gregg及其同事们关于利用遗传工程细菌接种牛和羊的计划遭到了澳大利亚基因操作咨询委员会(GMAC)的反对。 该计划打算用改良的细菌接种动物,对澳大利亚北部的几百头动物进行试验,所接种的细菌能够使家畜抵御自然树木的树叶及种子中的致死毒素。在澳大利亚北部和昆士兰州,每年因食入金合欢属(Acacia)、紫龙骨豆属(Gastrolobium)和Oxylobium等3个属的植物使大批牛和羊因氟醋酸盐毒素中毒而死。其问题在于氟醋酸盐不具有强烈的味道,所以动物无法躲避食用之。在牧草不足(如干旱季节)时,家     

尖角突脐孢菌粗毒素对稗草生理活性的影响

以尖角突脐孢菌（Exserohilum monoceras X27）菌株的粗毒素为材料,通过滤纸法、离体叶片法和盆栽喷雾法,测定了粗毒素对稗草萌芽及生长的抑制作用,并测定了2叶期稗草叶片叶绿素含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性、丙二醛（MDA）含量和相对电导率等4项生理指标。结果表明：粗毒素浓度为5g·L^-1时,强烈抑制稗草种子的萌芽及胚根胚芽的伸长;4叶期以下稗草的离体叶片全部枯黄;显著影响1、2叶期稗苗的生长,喷施毒素后第7天苗高抑制率均超过20％,第28天地上部分和地下部分鲜质量抑制率均分别超过40％和70％;7d内,2叶期稗叶的上述4项生理指标受到显著影响：叶绿素含量下降、SOD活性升高、MDA含量升高和相对电导率增大。     

山黧豆AAE超家族基因的鉴定及LsAAE3的酶活检测

【目的】为研究山黧豆（Lathyrus sativus L.）草酰辅酶A合成酶在三七素（β-N-草酰-L-α,β-二氨基丙酸,β-N-oxalyl-L-α,β-diaminopropionic acid,β-ODAP）生物合成途径中的作用。【方法】研究利用AMP结合结构域隐马尔科夫模型在山黧豆基因组中鉴定了酰基激活酶超家族（acyl-activating enzyme superfamily,AAE）基因,在此基础上,克隆了山黧豆草酰辅酶A合成酶基因LsAAE3,采用多序列比对、原核表达及酶活检测等方法分析LsAAE3基因功能。【结果】结果表明：山黧豆中至少存在22条AAE家族基因;系统发育分析表明,LsAAE3与拟南芥AtAAE3等聚为一支,隶属于酰基辅酶A合成酶家族。基因克隆及序列分析表明,LsAAE3基因cDNA全长为1 566 bp;LsAAE3和AtAAE3的保守结构域类似,均含有AMP结合位点、CoA结合位点、AAE保守结构域。SDS-PAGE检测表明,所获融合蛋白条带单一,大小在56 KD左右;利用His标签抗体进行Western blot分析发现,诱导后和纯化的融合蛋白均能检测到特征条带,说明所获融合蛋白为LsAAE3。体外酶活检测表明,LsAAE3具有草酰辅酶A合成酶活性,其活性发挥依赖于ATP、镁离子。【结论】研究在全基因组水平鉴定了山黧豆AAE超家族基因,并验证了LsAAE3具有草酰辅酶A合成酶活性,为进一步分析山黧豆LsAAE3在β-ODAP生物合成过程中的功能奠定基础。     

敌草快中毒病人脑损伤分子机制及其相关因素分析

为研究敌草快（DQ）中毒病人的临床特点,评估中毒病人脑损伤的相关因素及其分子机制,本研究收集DQ中毒病人56例,按住院期间病人脑损伤情况分为脑损伤组14例和未损伤组42例,并比较两组病人的基线资料和实验室指标。利用logistic回归分析DQ中毒病人脑损伤的相关因素,利用受试者操作特征（ROC）曲线分析比较以上相关因素单独或联合时对DQ中毒病人脑损伤状态的预测价值。分组比较结果显示,脑损伤组病人的体质量指数（BMI）、DQ阳离子中毒剂量、接受机械通气、接受连续性肾脏替代治疗（CRRT）的比例显著高于未损伤组（P<0.05）。脑损伤组病人入院后S100钙结合蛋白B(S100B)、丙氨酸氨基转移酶（ALT）、天冬氨酸氨基转移酶（AST）、尿素氮（BUN）、肌酐（SCR）等血清生化指标,以及中毒后24 h的白细胞（WBC）计数、中性粒细胞计数、中性粒细胞与淋巴细胞比率（NLR）均显著高于未损伤组（P<0.05）。对分组比较中存在显著差异的变量按先单因素后多因素方式进行logistic回归分析,回归结果显示,中毒后24 h NLR对DQ中毒病人脑损伤状态有一定的独立预测价值。ROC...     

麻疯树根的化学成分研究

从麻疯树（Ｊａｔｒｏｐｈａ ｃｕｒｃａｓ Ｌ．）的根中分离到１３ 个化合物,经理化常数和波谱鉴定（ＩＲ、１Ｈ－ＮＭＲ、１３Ｃ－ＮＭＲ、ＥＩＭＳ和ＦＡＢＭＳ）分别为∶５α－豆甾烷－３,６－二酮（１）、川皮甙（２）、β－谷甾醇（３）、蒲公英脑（４）、２Ｓ－正二十四饱和脂肪酸甘油酯－１（５）、５－羟基－６,７－二甲氧基香豆素（６）、麻疯树酚酮Ａ（７）、麻疯树酚酮Ｂ（８）、６－甲氧基－７－羟基香豆素（９）、ｃａｎｉｏｊａｎｅ （１０）、３－羟基－４－甲氧基－苯甲醛（１１）、３－甲氧基－４－羟基苯甲酸（１２）和胡萝卜甙（１３）． 其中,化合物５ 为未见报道的新化合物,化合物１、２、９、１０、１１、１２ 为首次从该植物中分得,１０ 为含有过氧基团的二萜化合物． ７ 和８ 为一对四环二萜的立体异构体,并在碱中相互转化     

协调人与生物圈 保护生命共同体 专家视点回眸之草原

正刘书润:(内蒙古师范大学教授。摘编自本刊2015年第1期《羊年话生态》)在内蒙古牧区一些地方更合理的放牧模式是牛、马、羊的组合。除了牛能提供奶和粪便,马可骑乘以便放牧以外,在同一片牧场,牛喜欢吃多汁细嫩的高草,马喜欢吃中间高度的草,如针茅,而羊喜食矮草。当前放牧中由于围栏的限制和市场的影响,马的数量急剧减少,结果造成针茅过度生长,羊皮容易被针茅的草籽扎透,损害其应有的经济价值。前些年,华北地区沙尘暴肆虐,有人认为     

鸡肌肉在肉毒桿菌毒素中毒后发生的“慢”纤维肥大和“快”纤维萎缩

肉毒杆菌毒素象去神经一样,在鸡的“慢”肌和“快”肌引起形成鮮明对比的营养性变化。在肉毒中毒后1—8周純“慢”肌前背阔肌无例外地发生肥大,而純“快”肌后背阔肌則出现通常的萎縮。混合肌肉缝匠肌中毒后,其中“慢”和“快”两种纤维,相应地出现肥大和萎縮两种相反的营养性反应。