由有机硼烷合成桃小食心虫性信息素 Z-7-二十烯-11-酮和 Z-7-十九烯-11-酮

研究了用有机硼烷的转化反应立体选择合成 Z-4-十一烯-1-醛(7)以及将其应用于桃小食心虫性信息素 Z-7-11-二十烯-11-酮(1)和 Z-7-十九烯-11-酮(2)的简便合成方法。用前文报告的经由有机硼烷一锅反应制备法获得的 Z-4-十一烯-1-醇(6),经氯铬酸吡啶(PCC)氧化生成 Z-4-十一烯-1-醛(7),后者与 Grignard 试剂作用,得中间物仲醇 Z-7-链烯-11-醇(8),然后使之氧化,即得预期的 Z-7-链烯-11-酮(1)和(2)。从起始原料1-已烯出发,总产率分别为36.9％和35.0％.     

β-蒎烯合成酶(QH6)在大肠杆菌中的表达及其产β-蒎烯的研究

蒎烯是一种重要的平台化合物,可以用来合成高密度燃料、精细化学品及材料。将来源于黄花蒿的β-蒎烯合成酶基因与外源杂合甲羟戊酸(MVA)途径一起整合到BL21(DE3)中共表达,通过气相色谱-质谱(GC-MS)和气相色谱(GC)对发酵产物进行了定性及定量检测。通过发酵条件优化,对影响发酵产β-蒎烯的因素(诱导温度、诱导剂浓度和N源)进行了考察。结果表明:来自黄花蒿的蒎烯合酶可以在宿主细胞内高效表达,且能高效催化β-蒎烯的合成。通过对重组菌进行发酵条件优化得到最佳培养条件:诱导温度为28℃,IPTG浓度为0.1 mmol/L,最佳有机N源为MD牛肉粉。在此条件下,检测出β-蒎烯产量达到22.89 mg/L,比优化前(4.60 mg/L)提高了3.98倍。     

高β-蒎烯含量思茅松松脂化学特征

采用气-质联用仪对5年生的40个思茅松高产脂嫁接无性系及1个对照松脂的组成成份进行分析,发现10个高β-蒎烯含量的思茅松无性系,与对照相比,松脂松节油化学组成中β-蒎烯平均质量分数(50.25%)约为对照(9.5%)的5倍;△3-蒈烯含量约为对照的3倍;异海松酸含量约为普通思茅松的8倍,可作为高β-蒎烯思茅松选择的重要指标之一。     

L-正白氨酸的立体控制合成

本文报导了立体控制合成 L-正白氨酸的新方法。由“+”-2—羟基蒎烷-3-酮与(-)—甘氨酸(艹孟)脂缩合,而得双不对称诱导体系。在-78℃下与碘代正丁烷反应,水解,得到 L-正白氨酸,e、e 值高达96%。该体系在0℃下反应,所得的正白氨酸,e、e 值达91%。     

利用基因工程改造的大肠杆菌合成蒎烯

目的:以大肠杆菌为底盘细胞,利用合成生物学手段导入外源杂合蒎烯合成代谢途径,构建高效合成蒎烯的微生物工厂。方法:将来源于酵母和粪肠球菌的异源杂合甲羟戊酸(MVA)代谢途径和来源于北美巨冷杉的牻牛儿焦磷酸合酶(GPPS)和蒎烯合成酶(PS)基因序列共同导入大肠杆菌,构建催化蒎烯合成的大肠杆菌工程菌。首先优化合成GPPS、PS基因,再分别以pETDuet-1和pET-24a(+)载体为基础构建GPPS、PS共表达和融合表达载体,并分别转化大肠杆菌获得工程菌E.hzh01和E.hzh02,摇瓶培养后利用GC-MS技术检测E.hzh01和E.hzh02的蒎烯产量。进一步获取MVA代谢途径相关酶基因mvaE、mvaS、ERG12、ERG8、ERG19、IDI序列,分别利用多顺反子模型和BioBrick方法构建2种不同方案的异源MVA代谢途径,再将异源MVA代谢途径和GPPS、PS融合表达基因共同转化大肠杆菌,构建完整蒎烯合成代谢工程菌株E.hzh03和E.hzh05。结果:摇瓶培养E.hzh01和E.hzh02的蒎烯产量分别为0.85和1.86 mg/L,结果表明融合表达更有利于蒎烯的合成。E.hzh03和E.hzh05摇瓶培养得到的蒎烯产量分别为6.32和19.26 mg/L。结论:利用融合表达载体和多顺反子模型导入异源蒎烯代谢途径构建大肠杆菌工程菌,可以显著提高蒎烯的产量,为工业生物合成蒎烯奠定了一定的基础。     

响应面法优化α-蒎烯发酵培养基

利用响应面法对α-蒎烯发酵培养基进行优化。先利用单因素实验法筛选出MD牛肉粉为最有利于发酵产α-蒎烯的N源。此后用Plackett-Burman(P-B)实验方法对相关影响因素效应进行评估,筛选出有显著效应的3个因素:柠檬酸用量、牛肉粉用量以及培养基初始pH。然后用最陡爬坡实验逼近以上3因素最优水平。最后由中心组和实验设计法及响应曲面分析法确定主要因素的最佳条件。在优化后的培养条件下,发现α-蒎烯产量从1.710mg/L提升到7.053 mg/L,发现产量提高了3倍左右。     

肾蕨的化学成分研究

从肾蕨乙醇提取物中分离得到6个化合物,根据理化和光谱分析,鉴定为β-谷甾醇(1)、羊齿-9(11)-烯(2)、齐墩果酸(3)、肉豆蔻酸十八烷基酯(4)、正三十一烷酸(5)和正三十烷醇(6),化合物3～6为首次从该植物中分离得到。     

横坑切梢小蠹对植物挥发物的电生理和行为反应

为筛选出适宜配制横坑切梢小蠹(Tomicus minor Hartig)引诱剂的有效化合物,测定了横坑切梢小蠹雌、雄成虫对寄主云南松主要挥发性化合物的触角电位(EAG)和行为反应。结果表明:与对照相比,在10 g·L-1浓度刺激下所测试的9种植物挥发物都能引起横坑切梢小蠹雌、雄虫触角的EAG反应,且触角对不同挥发物的EAG反应差异显著(P0.05),其中雌、雄虫对(+)-α-蒎烯、(+)-柠檬烯、(+)-3-蒈烯、β-蒎烯和异松油烯的EAG反应较强;在剂量反应试验中,雌、雄虫的EAG反应都随着(+)-α-蒎烯、(+)-柠檬烯、(+)-3-蒈烯和β-蒎烯浓度的增加而增强,当浓度增加到10 g·L-1时,EAG反应最强;而雌、雄虫对异松油烯的EAG反应在1 g·L-1最强;除(+)-柠檬烯没有明显的定向作用外,(+)-α-蒎烯、β-蒎烯、(+)-3-蒈烯和异松油烯对横坑切梢小蠹均表现出了明显的引诱作用;行为反应多重比较表明,(+)-α-蒎烯在10 g·L-1浓度下对雌雄虫的引诱作用最大。该研究结果可为开发横坑切梢小蠹林间引诱剂提供参考。     

基因组步移技术克隆思茅松α-蒎烯合成酶基因及表达分析

蒎烯合成酶(α-pinene synthase, APS)是α-蒎烯生物合成的关键酶。本研究利用同源克隆及基因组步移法从思茅松中克隆得到一个α-蒎烯合成酶基因,命名为PkAPS (GenBank登录号为KX394684),基因全长3 523 bp,含有10个内含子,其c DNA全长1 956 bp,编码651个氨基酸残基。生物信息学分析显示PkAPS属于萜烯合成酶家族蛋白;系统进化树分析显示PkAPS与马尾松α-蒎烯合成酶亲缘关系最近。基因表达分析显示:PkAPS在高产脂思茅松个体各组织的表达量均高于低产产脂思茅松个体;而在高产脂思茅松不同组织中的表达比较中,PkAPS在小枝中的表达量最高。本研究将有利于进一步研究思茅松α-蒎烯合成酶调控机理及培育高产α-蒎烯思茅松新品种的研究。     

桔小实蝇对五种芒果气味挥发性物质的行为反应

为了探究寄主气味挥发物对桔小实蝇行为的影响,本研究应用Y型嗅觉仪测定了桔小实蝇Bactrocera dorsalis(Hendel)成虫对5种芒果气味挥发性物质(乙酸乙酯,α-蒎稀,异松油烯,3-蒈烯和石竹烯)及5种物质混合物的行为反应。结果表明,桔小实蝇雌、雄虫对5种物质及5种物质混合物的行为反应无显著性差异。结果还揭示,桔小实蝇成虫对乙酸乙酯有明显的趋性反应,对异松油烯有明显的忌避反应,而对α-蒎烯、3-蒈烯、石竹烯和5种物质的混合物均没有明显的行为定向反应。说明桔小实蝇成虫对芒果不同气味挥发物的行为反应存在差别,这可为研发桔小实蝇成虫防治新方法提供基础信息。     

分子筛催化α—蒎烯异构的研究

分别用蒸馏水、盐酸、氯化铵溶液处理的分子筛作催化剂,催化α－蒎烯异构为单环单萜。结果表明,用蒸馏水处理后的分子筛做催化剂,产物的得率较高,为６９．５％左右,接近文献值。     

白星花金龟聚集信息素的分离鉴定及引诱效果

[目的]明确白星花金龟Protaetia brevitarsis Lewis聚集信息素的有效成分,为白星花金龟的绿色防控提供支持.[方法]通过动态顶空法收集白星花金龟雌虫、雄虫和雌雄虫混合挥发物,用气相色谱-质谱(Gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)联用技术对收集的挥发物进行分析鉴定,并利用触角电位(Electroantennogram,EAG)仪和Y型嗅觉仪测定白星花金龟对8种化合物的触角电位和行为选择反应.[结果]白星花金龟雌虫、雄虫和雌雄虫混合挥发物中皆鉴定出8类15种化合物,包括6种烷烃类、2种酚类、2种芳香烃类、1种烯类、1种吡啶类、1种胺类、1种醇类和1种酮类.EAG试验结果表明,白星花金龟对8种化合物都有EAG反应,且不同挥发物间、同种挥发物不同浓度间的EAG反应存在差异.白星花金龟对蒎烷胺、3,4-二甲基-6-乙基苯酚、2,3-二甲基苯乙酮和2,6,10,14-四甲基十七烷4种挥发物的EAG反应相对值在1μg/μtL时达到最大,对萘、苯并噻唑、百里酚和正十四烷4种挥发物的EAG反应相对值在10 μtg/μtL时达到最大.行为选择反应表明,白星花金龟雌成虫、雄成虫对2,3-二甲基苯乙酮有明显趋向性,选择反应率大于70％,对2,6,10,14-四甲基十七烷、萘、苯并噻唑、百里酚和正十四烷5种物质均表现出显著或极显著的驱避效果,对3,4-二甲基-6-乙基苯酚和蒎烷胺表现出了性别上的差异,雄虫对3,4-二甲基-6-乙基苯酚表现出显著的趋向性,对蒎烷胺表现出显著的驱避性,而雌虫对这2种挥发物却无明显反应.[结论]2,3-二甲基苯乙酮对白星花金龟雌成虫、雄成虫有明显的引诱效果,2,6,10,14-四甲基十七烷、萘、苯并噻唑、正十四烷和百里酚有较强的驱避作用,推测2,3-二甲基苯乙酮是白星花金龟聚集信息素的有效组分.     

油松毛虫雌蛾对油松松针两种手性化合物的触角电位反应

采用触角电位技术测定了油松毛虫雌蛾触角对油松挥发物的两对手性单萜的剂量反应,并在饱和剂量下测定了α-蒎烯、β-蒎烯手性化合物及其消旋体的触角电位值。剂量反应测试表明,油松毛虫雌蛾对(-)-α-蒎烯的饱和剂量为1 600 μL,对(+)-α-蒎烯、(+)-β-蒎烯、(-)-β-蒎烯的饱和剂量为800 μL。α-蒎烯右旋异构体的反应值高于(-)-α-蒎烯的反应值,说明(+)-α-蒎烯能够更有效的与感受器中的分子受体结合;β-蒎烯则相反,(-)-β-蒎烯的EAG反应值高于(+)-β-蒎烯,说明β-蒎烯的右旋异构体不能有效的与多数感受器中的分子受体结合。在饱和剂量下的测定结果表明油松毛虫雌蛾对α-蒎烯和β-蒎烯消旋体的反应均与对其手性异构体反应相当,说明油松毛虫雌蛾用同一个感受细胞来接受α-蒎烯的两个对映异构体,同样β-蒎烯的两个对映异构体也是被同一个受体细胞来接受。结果提示,手性化合物的比例可能在油松毛虫寄主识别中有重要作用。     

降香檀叶的非黄酮类成分研究

为阐明降香檀(Dalbergia odorifera T. Chen)叶的化学成分,采用色谱分离方法,从叶的醇提和水煮液中得到8个非黄酮类化合物。经理化性质和波谱分析,分别鉴定为(3S)-6,7-二羟基-6,7-二氢芳樟醇(1)、淫羊藿次苷B1 (2)、淫羊藿次苷B6 (3)、淫羊藿次苷F2 (4)、苯甲醇β-巣菜糖苷(5)、苯乙醇β-巣菜糖苷(6)、2,3-丁二醇2-O-β-D-葡萄糖苷(7)和腺嘌呤(8)。化合物1为单萜、2和3为大柱香波龙烷糖苷、4～6为芳基糖苷、7为烷基糖苷、8为嘌呤,均为首次从该植物中报道。     

柽柳花乙醇提取物化学成分的GC-MS分析

目的:用GC-MS法对柽柳花乙醇提取物的化学成分进行分析。方法:采用微波提取法从柽柳花中提取化学物质,用GC-MS法对化学成分进行鉴定。结果:鉴定出了48种化合物,所鉴定化合物的含量占提取物的87.23%。结论:柽柳花乙醇提取物的主要化学成分为邻苯二甲酸二(2-甲氧基丙基)酯(24.94%),邻苯二甲酸二丁酯(15.65%),5-羟甲基-2-呋喃甲醛(8.63%),十六碳酸(6.65%),邻苯二甲酸-6-乙基-3-辛烷基丁基酯(3.67%),三十六烷(1.85%),3,6-二氧代-1-甲基-8-异丙基三环[6.2.2.0(2.7)]十二烷-4,6-二烯(1.78%),2-呋喃甲醛(1.46%),2,3-二氢-6-甲基-3,5-二羟基-4H-吡喃-4-酮(1.39%),二十七烷(1.30%),O-苯基甲基-L-丝氨酸(1.29%),2,3-二氢苯并呋喃(1.23%),二十一烷(1.21%),二十四烷(1.11%),1,1-二乙氧基己烷(1.03%),以上十五种化合物占总提取物的73.22%。     

槐绿虎天牛对柠条锦鸡儿6种挥发物的EAG和行为反应

【目的】为了研究槐绿虎天牛Chlorophorus diadema(Motschulsky)对主要寄主植物柠条锦鸡儿Caragana kroshinskii(Kom.)挥发物中醇类、醛类、烷类、酯类和萜烯类共5类6种化合物的生物活性。【方法】采用EAG和嗅觉行为生测技术,测定槐绿虎天牛雌雄虫对1-癸醇、正壬醛、正十六烷、乙酸-2-乙基丁酯、1-十六烯和1-辛烯6种化合物单一组分8个浓度梯度及其20种组合配方的电生理和嗅觉行为反应。【结果】结果表明,槐绿虎天牛雌雄虫对单一化合物和组合配方的EAG反应值与嗅觉行为反应选择率的变化趋势基本一致。组合配方中,雌雄虫均对S、P、Q、H、I和B 6种配方的引诱活性与对照的差异性具有统计意义(P<0.05)。【结论】(1)组合配方明显较单一组分配方对槐绿虎天牛的引诱效果好;(2)由1-癸醇、正十六烷和正壬醛组成的S配方引诱效果最好;(3)1-癸醇、正十六烷、正壬醛和1-十六烯4种化合物的最适浓度可以作为槐绿虎天牛植物源引诱剂的成分作进一步的研究。     

山蕉的化学成分研究

从山蕉(Mitrephora maingayi Hook）树枝的乙醇提取物中首次分离得到11个化合物,经波谱分析和与已知品对照,鉴定为β-谷甾醇(1)、(2S,3S,4R,2′R)-2-(2′-羟基二十四烷酰氨基)十八烷-1,3,4-三醇(2)、N—methylcorydaldine(3)、seopoletin(4)、香草醛(5)、对甲氧基苯甲酸(6)、Salutaridine(7)、8-氧-四氢巴马亭(8)、liriodenine(9)、异波尔定(10)和胡萝卜苷(11)。     

红火蚁工蚁对棉蚜诱导的棉花挥发物的嗅觉和行为反应

【目的】红火蚁 Solenopsis invicta 与棉蚜 Aphis gossypii 存在兼性共生关系,红火蚁可能利用棉蚜危害诱导棉花释放的挥发物定位棉蚜。本研究将测试红火蚁工蚁对棉花挥发物的嗅觉和行为反应。【方法】使用Y型管实验测试红火蚁工蚁对棉花气味的行为反应;以红火蚁告警信息素2-乙基-3,5(6)-二甲基吡嗪为阳性对照,测试红火蚁工蚁对不同剂量(100, 10, 1 和0.1 μg)的9种棉花挥发物组分[α-蒎烯、β-蒎烯、β-石竹烯、( E, E )-4,8,12-三甲基-1,3,7,11-十三碳四烯(TMTT)、( E )-4,8-二甲基-1,3,7-壬三烯(DMNT)、辛醛、6-甲基-5-庚烯-2-酮、顺-3-己烯基乙酸酯和水杨酸甲酯]的触角电位反应;再利用Y型嗅觉仪测试这些挥发物对红火蚁工蚁的行为选择影响。【结果】结果表明,受棉蚜为害的棉花较健康棉花对红火蚁工蚁具有极显著的引诱效果。红火蚁对9种挥发物组分的EAG反应随着剂量升高而升高。各化合物在100 μg剂量时EAG反应值最大,其中,工蚁对水杨酸甲酯和6-甲基-5-庚烯-2-酮这两个化合物反应最强。在行为选择实验中,化合物水杨酸甲酯、6-甲基-5-庚烯-2-酮和DMNT对红火蚁工蚁均具有显著的引诱效果。【结论】棉蚜诱导的棉花挥发物中水杨酸甲酯和6-甲基-5-庚烯-2-酮对红火蚁有显著的引诱效果,这2种化合物可能在红火蚁定位棉蚜、建立共生关系中起着关键的作用。     

天然杀虫剂β—水芹烯的合成

本文报导用环已烯经卤化反应、烷基化反应和Wittig反应合成天然杀虫剂β-水芹烯的方法。该合成方法原料易得,操作简便,反应条件温和,易于控制,适合于大量生产。中间体和产物经IR谱、~1HNMR谱、~(13)CNMR谱和MS分析证实了结构,产物总分离收率达38.37％。生物活性实验表明,产物对杂拟谷盗成虫具有较强的毒杀作用,LD_(50)=0.263μ1/头。     

云南切梢小蠹对初侵害云南松挥发物的电生理和行为反应

云南切梢小蠹Tomicus yunnanensis(Kirkendall and Faccoli)是一种蛀害云南松Pinus yunnanensis的本土害虫.为深入了解其寄主选择机制,用顶空动态法和浸提法分别提取了初侵染云南松针叶和松脂的挥发性化合物,并用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)、气相色谱-昆虫触角电位测量系统(GC-EAD)、生测法鉴定和筛选了对云南切梢小蠹具有活性功能的成分.结果表明:云南松针叶和松脂中共有18种化合物,均为萜烯类物质,但两者化学成分的构成有显著差异.针叶中单萜类占99.98％,主要是 α-蒎烯(80.82％)、β-蒎烯(8.78％)、D-柠檬烯(4.77％)、莰烯(2.86％)和β-月桂烯(1.42％),而松脂以单萜类和双萜类为主,前者以α-蒎烯(21.38％)、3-蒈烯(21.42％)和异松油烯(2.78％)为主要成分,后者仅有长叶松酸(51.13％)一种.云南切梢小蠹对α-蒎烯、β-蒎烯、3-蒈烯、γ-萜品烯和4-烯丙基苯甲醚有触角电位反应,其中α-蒎烯、3-蒈烯和γ-萜品烯具引诱作用,4-烯丙基苯甲醚和β-蒎烯则为驱避功能.研究可为开发植物源引诱剂或与性信息素结合进行种群监测和诱杀提供科学依据.