大规模植物细胞培养生物反应器

在已知的3万多种天然物质中有80％来源于高等植物。美国每年从植物中提取的药品总价值和全世界从植物中提取的香料品总价值分别为90和15亿美元。同天然栽培法相比,利用植物细胞培养(PTC)技术生产医药、食品、化妆品等工业用重要化合物具有明显的优点。     

植物基因工程进展

一、转基因植物和转化方法二、抗病毒的转基因植物(一)利用基因工程达到抗病毒的几种策略(二)利用病毒外壳蛋白的基因(三)病毒非结构蛋白基因介导的抗性三、抗虫转基因植物(一)预计可能的商品化时间表(二)关于修饰B。tCryIA,CryIA基因密码(三)多途径应用Bt杀虫蛋白基因(四)抗同翅目害虫转基因植物的突破。四。抗真菌性病害的转基因植物(一)抑制核糖体蛋白(二)几丁酶和葡聚糖酶五。抗细菌的转基因植物(一)利用病原细菌天然解毒能力(二)利用天然抗菌肽和溶菌酶六、结束语--简介植物基因工程在培育雄性不育株系,改良植物品质及植物生物反应器方面的应用,以及回顾和展望。     

活化土壤重金属天然植物螯合剂的筛选

目前常用的化学合成的土壤重金属活化剂EDTA(乙二胺四乙酸)存在难降解、成本高等问题。选用3种天然植物叶子汁液[马尾松(Pinus massonianaLamb.)、湿地松(Pinus elliottiiEngelm)、酸藤果(Embelia LaetaL.Mez)],并与3种浓度(1.25、2.50、5.00mmol.L-1)的EDTA作对比,对采自广东清远市和乐昌市的二种铅锌矿废水污染水稻土(分别为酸性土壤和中性土壤)进行重金属活化试验,比较不同天然植物螯合剂对土壤重金属Cd、Pb、Zn的活化效率。结果表明,不同种类的植物汁液对土壤Cd、Pb和Zn的活化能力为:酸藤果湿地松马尾松。1∶1(鲜叶重∶蒸馏水重)提取的酸藤果汁液的活化能力显著高于其1∶2提取的汁液。天然植物螯合剂对Pb、Cd的活化能力明显低于EDTA,但对Zn的活化能力强,酸藤果1∶1汁液和湿地松1∶2汁液对酸性的酸性土壤活化量显著高于5.00mmol.L-1EDTA,其它天然植物螯合剂对Zn的活化量显著高于2.50mmol.L-1EDTA。植物汁液对中性土壤重金属的活化率通常较低。结果表明,酸藤果汁液是一种较有前途的天然植物螯合剂。     

具有抗牙龈卟啉单胞菌功效的天然植物提取物在牙周炎防治中的研究进展

牙周炎是影响人类健康的一种慢性感染性疾病,牙龈卟啉单胞菌被认为是其重要致病菌之一,以抗牙龈卟啉单胞菌为目标的牙周炎防治策略受到关注.传统抗菌药物已广泛应用于牙周炎的临床防治,但其局限性仍不可忽视.多种天然植物提取物已被报道具有优越的抗菌性能且不易产生耐药性等独特优势,有望为牙龈卟啉单胞菌抗菌防治提供新的策略.本文回顾总结了具有抗牙龈卟啉单胞菌功效的天然植物提取物对牙周炎的防治效果及其机制,在此基础上纳入了天然植物提取物与抗菌剂联用和(或)结合纳米技术的最新研究进展,以期为天然植物提取物抗菌相关研究和牙周炎的防治策略提供通用思路和理论基础.     

植物异戊烯基转移酶研究进展

次生代谢产物的生物学作用被认为是高等植物生存和进化的关键.类异戊二烯(Isoprenoids)化合物作为植物中极为丰富的一类次生代谢物,在植物信号转导、适应气候、繁殖及防御等方面具有多种生理功能.此外,植物类异戊二烯化合物还广泛应用于制药、天然乳胶、香料及有机合成等工业领域,具有重要的经济价值.异戊烯基转移酶(Pren...     

三角梅属植物的生物学研究进展

三角梅属(Bougainvil lea)属于紫茉莉科(Nyctaginaceae), 有14个种。该文综述了三角梅属植物的生物学特性, 展望了该属植物在增进人类健康、丰富精神生活以及保护环境等方面的应用前景。三角梅属植物因其苞片的形态色彩以及植株形态的变化而具有独特的观赏价值。三角梅属植物不仅作为花卉备受关注, 近年来, 有关三角梅其它应用价值的研究使人们对其有了新的认识。从三角梅叶片中分离得到具有类胰岛素功能的松醇(D-pini tol )对替代胰岛素治疗糖尿病以及减轻胰岛素疗法带来的副作用具有重要意义。研究还表明, 三角梅叶片和根中至少含有2种抗病毒蛋白——BAPI和 Bouganin, 它们对于多种植物病毒具有不同程度的抑制作用。这些研究结果对于开发低毒高效的生物农药具有十分积极的意义。三角梅还是研究甜菜色素代谢的重要模式植物之一, 其甜菜色素的种类和含量之丰富为开发安全的天然食用色素开辟了广阔的前景。这些相关研究展示了三角梅作为资源植物的多元价值, 为进一步开发三角梅的观赏、医药、生物农药价值和作为天然食用色素以及发挥环境修复作用提供了充分的科学依据。     

植物细胞培养生产天然产物的前景

早在1902年,哈伯兰特(Haberlandt)提出了植物细胞全能性的理论,即单个植物细胞,在适宜的条件下,具有发育成完整植株的潜力。直到1934年,怀特(white)首次由番茄根建立了第一个活跃生长的无性繁殖系。随后植物细胞在液体培养基中悬浮培养获得了成功,从而建立了植物细胞培养。1950年邦纳(Bonner)等开创了银胶菊愈伤组织中橡胶生物合成的研究。1956年鲁蒂因(Routin)和尼克尔(Nickell)首次提出了利用植物细胞培养生产天然产物的专利申请报告。从此植物细胞     

山东半岛黄精属(Polygonatum)药用植物资源的开发利用

百合科(Liliaceae)黄精属(polygonatum)的药用植物种类较多,全国约有30余种,分布非常广泛。笔者通过多年的药用植物资源调查发现,本属植物在山东半岛野生分布4种,另有栽培1种。这5种植物均可药用,具有良好的滋补、增强机体免疫功能和抗菌作用,可并作食品和同料添加剂,具有抗衰老和提高生产性能的功效,天然蕴藏量较大,具有很大的开发潜力。     

利用基因工程改良植物类胡萝卜素的合成

类胡萝卜素(carotenoids)是植物体内存在的一类重要天然色素物质的总称,其生物功能广泛.类胡萝卜素是人类饮食结构中重要的组成部分,并且在医药、化妆品及食品与饲料工业等方面扮演着重要的角色.类胡萝卜素还是一些维生素合成的前体,具有多种保健功能,可以提高人体免疫力,并具有抗癌的功效.目前有大量关于提高植物体内类胡萝卜素含量及定向改变其种类的研究,对类胡萝卜素代谢途径及其调控的理解是这些研究的基础.主要阐述植物天然类胡萝卜素的生物合成及利用基因工程对类胡萝卜素改良的研究进展.     

山东半岛滨海沙滩前缘的野生植物

滨海沙滩是以海水影响为基本过程的地貌类型, 适应这种环境的植物类群与适生于内陆的沙地植物可能存在巨大差别。在野外调查的基础上, 分析了山东半岛滨海沙滩前缘的植物种类及其种间关系。结果表明: (1) 滨海沙滩前缘具有独特的优势种库, 包括沙钻苔草(Carex kobomugi)、肾叶打碗花(Calystegia soldanella)、粗毛鸭嘴草(Ischaemum bartatum)、单叶蔓荆(Vitex trifolia var. simplicifolia)、矮生苔草(Carex pumila)和沙引草(Messerschmidia sibirica)等; (2) 优势种库的成员都是潜在优势种, 它们之间主要呈抑制效应, 对库外物种几乎没有抑制效应, 甚至有互补或互利效应。在进化过程中, 这些潜在优势种可能已适应风暴潮的干扰, 不会因受风暴潮灾害而灭亡。当植物适应风暴潮后, 滨海沙滩不再是灾难环境, 反而变为适宜生境。为持续利用这些物种, 不仅要保护其赖以生存的天然生境, 还要开展引种栽培, 消除人们对野生资源的采挖动机。根据物种间的天然联系, 栽培时宜将具有互利或互补关系的物种间混种植, 不宜将具有抑制关系的物种间混种植。     

南方红壤区3种典型森林恢复方式对植物群落多样性的影响

合理的森林恢复方式能提高植物多样性,进而提高生态系统服务功能.在我国南方红壤区研究了3种典型森林恢复方式(引进种恢复的湿地松(Pinus elliottii)人工林本地种恢复的马尾松(Pinus massoniana)人工林和自然恢复的天然次生林)的植物区系构成和植物群落多样性.结果表明:(1)湿地松人工林有155种植物,隶属66科118属,马尾松人工林有137种植物,隶属59科97属;天然次生林有226种植物,隶属86科160属,3种森林恢复方式的乔木层、灌木层和草本层的优势科属明显不同,马尾松人工林的优势物种和天然次生林更相似;(2)天然次生林的植物区系基本构成、植物区系类型种类高于马尾松人工林和湿地松人工林,并且天然次生林的温带成分比例高于湿地松人工林;(3)恢复方式对植物群落的多样性指数有显著影响,天然次生林的物种丰富度、辛普森指数明显高于马尾松人工林和湿地松人工林,两种人工林之间差异不显著;(4)3种森林恢复方式的植物群落结构存在显著差异,相比湿地松人工林,马尾松人工林的植物群落组成与天然次生林更相似.总之,自然恢复的天然次生林植物群落多样性高于人工恢复的马尾松人工林和湿地松人工林,本地种马尾松人工林在维持区域植物群落结构功能上优于引进种湿地松人工林.     

毛乌素沙地天然植物多样性组成及区系特征分析

毛乌素沙地位于干旱、半干旱区向半湿润区过渡地带,该研究通过野外调查及数据统计,对毛乌素沙地天然植物科、属、种的组成及区系特征进行了分析,并与周围的沙地(沙漠)植物区系进行比较,以明确毛乌素沙地的珍稀植物及其植物多样性组成特征。结果表明:(1)毛乌素沙地天然植物共90科360属772种,区内植物类群相对丰富,植被群落类型多样,优势科明显,单种属、寡种属占到的比例达到73.45%。(2)毛乌素沙地天然植物90科划分为10个分布区类型及4个变型,360属划分为15个分布区类型及10个变型。(3)毛乌素沙地科的植物区系组成以世界分布为主,属的植物区系组成以温带分布为主,反映了该区的植物区系与所处的地理位置和气候具有相适应的特性。(4)毛乌素沙地植物区系成分与浑善达克沙地植物区系亲缘关系最近,与库布齐沙漠、乌兰布和沙漠、库姆塔格沙漠植物区系有一定差异,表明毛乌素沙地植物区系存在明显的从温带分布到地中海区、西亚至中亚分布的过渡性质。     

黄酮类化合物在植物生理中的效应

黄酮类(flavonoids)是植物中分布相当广泛的一种天然色素,均具有黄烷核(2-苯基-苯并吡喃,Ⅰ)的结构。其中,黄酮醇(Ⅱ)和花色素(Ⅲ)两个类型和植生关系较密切。可能因黄酮类生物学功能的关系,植物中黄酮类在叶和花中累积浓度较高,并且是除绿色外的一切植物颜色的组成成分(见表1)     

海南岛热带天然针叶林附生维管植物多样性和分布

作为热带林中一个重要的特征性组分, 附生维管植物对于维持热带森林的物种多样性及其生态系统功能均具有重要作用。该文首次系统地报道了热带天然针叶林中的附生维管植物多样性和分布特征。以海南岛霸王岭国家级自然保护区保存完好的热带天然针叶林(我国唯一较大面积分布的南亚松(Pinus latteri)天然林)中的附生维管植物为研究对象, 通过样带调查(共设置12个10 m × 50 m的样带, 记录每个样带内胸径(DBH) ≥ 5 cm树木上附生维管植物的物种名称、株数及附生高度), 分析附生维管植物的物种多样性和空间分布特征。结果表明: 1)热带针叶林0.6 hm ²面积内共有附生维管植物769株, 分属于7科17属27种, 附生兰科植物和萝摩科植物为优势类群; 2)附生维管植物在水平方向上呈现出聚集分布; 3)附生维管植物在垂直方向上, 在中等高度层次(10-20 m)分布最多, 在下层(0-5 m)也有较多的分布; 4)少数附生维管植物对南亚松表现出一定的选择性, 如华南马尾杉(Phlegmariurus fordii)、玫瑰毛兰(Eria rosea)、眼树莲(Dischidia chinensis)和铁草鞋(Hoya pottsii)等; 5)附生维管植物的物种丰富度及多度与宿主胸径均存在显著的正相关关系。     

黄土高原子午岭林区两种天然次生林植物叶片-凋落叶-土壤生态化学计量特征

了解我国黄土高原子午岭林区两种天然林下植物叶片-凋落叶-土壤生态化学计量特征,有助于人们更深入地认识黄土高原子午岭天然次生林生态系统养分循环规律和系统稳定机制。结果表明:(1)辽东栎和白桦两种植物叶片碳、氮、磷平均含量为468.6、17.1、2.1 g/kg;凋落叶碳、氮、磷平均含量为457.3、12.5、1.6 g/kg;土壤碳、氮、磷平均含量分别为17.6、1.4、0.5 g/kg。(2)白桦叶片N、P含量之间II类线性回归斜率大于1(P=0.07),表明白桦叶片建成过程中存在N、P元素按比例投入的依赖。白桦凋落叶N、P含量之间的II类线性回归斜率显著小于1(P0.05),两种天然次生林凋落叶整体N、P含量之间的II类线性回归斜率也显著小于1(P0.05),反映了凋落叶中单位P含量与单位N含量间不存在等速损耗关系。(3)黄土高原子午岭两种天然次生林凋落叶氮含量与土壤氮含量具有显著相关性(P0.01),表明凋落叶分解对土壤氮库有增加作用。相比于凋落叶,植物叶片磷含量与土壤磷含量具有较紧密的关系,表现为高的土壤P含量则植物叶片也具有较高的P含量。黄土高原子午岭林区两种天然次生林下土壤有机质具有较快的矿化作用。(4)辽东栎作为植被演替到顶极群落的优势物种,其凋落叶C∶N值为26.7远低于白桦凋落叶C∶N值44.9(P0.05),有利于微生物对凋落叶的分解。两种天然次生林的植物叶片N∶P均值为7.9714,低于全国和全球尺度的其他研究结果,表明这两种天然次生林主要受N限制。     

鱼藤酮诱导神经毒性机制的研究进展

鱼藤酮是一种从豆科鱼藤属(Derris)和醉鱼豆属(Lonhocarpus)植物萃取的天然毒性物质,它是农业上广泛运用的植物源杀虫剂,研究发现其具有神经毒性。本文对其诱导神经毒性的潜在机制进行了综述,为更好寻找鱼藤酮相关的神经系统疾病治疗方法提供了实验基础和理论依据,对人类生命健康具有重要意义。     

固定化植物细胞

许多世纪以来,人们已广泛应用了源于植物的许多物质,已知大约3万种天然产物中80％以上取自植物,特别是高等植物。这些物质在临床、食品及化工方面均发挥了重要作用。这类天然产物大都具有较为复杂的化学结构,其中某些迄今仍无法人工合成。许多科学工作者对植物细胞培养进行的研究都证明植物细胞具有“全能性”(totipotency)。所谓全能性,是指任何生活的有核实体细胞都具有完整的遗传表达的能力,这种能力与细胞的来源无关。从培养的细胞不但有可能再生出完整的植株,也能产生原有的植物产物。     

天然醛类化合物的存在类型和共存关系

带有醛基的天然化合物,具有苯丙素、萜类、皂苷类、生物碱、香豆素和蒽醌等多个存在的类型。一些植物中存在的多个醛类化合物,往往是带有醛基的母核部分相同,而取代基不同。而在有些植物中,还可以见到一些母核部分相同,而仅仅是醛基的碳呈不同氧化状态的系列化合物,表现为甲基(-CH3)、羟甲基(-CH2OH)、醛基(-CHO)、羧酸基(-COOH)和酯基(-COOR)。     

天然植物抗氧化剂的研究进展

综述了具有抗氧化作用的天然植物种类及其抗氧化成分和抗氧化机理,指出了今后天然植物抗氧化剂的研究方向。     

植物中甾醇糖基转移酶的研究进展

甾醇(sterol)是植物细胞膜结构和天然植物激素的重要组成成分。甾醇糖基转移酶(sterol glycosyltransferases,SGTs)作为糖基转移酶一号家族(GT family 1)较为保守的一支,是一类参与甾醇下游修饰的酶,具有调控植物初期生长发育、信号转导、次生代谢产物合成以及响应生物、非生物胁迫等生物学功能。本文主要综述了SGTs在植物生长调控、生物合成、早期发育研究的进展,最后讨论了甾醇糖基转移酶在工业生产药用活性分子方面的前景和主要限制,旨在为更深入开展甾醇糖基转移酶的研究和应用提供参考。