穿心莲内酯类成分积累与生物合成的调控研究进展

穿心莲是我国重要的南药之一,其主要活性成分穿心莲内酯类成分具有清热解毒、抗菌消炎等功效,在抗HIV病毒、抗血栓、保肝等方面具有显著效果。由于其人工合成困难,通过栽培调控或育种方法增强穿心莲体内内酯类成分的生物合成对提升穿心莲药材质量具有重要意义。为给相关研究提供参考,该文综述了穿心莲内酯类成分积累与植物发育的关系,栽培措施和环境因子对穿心莲内酯类成分积累的影响,以及近十年来国内外在穿心莲内酯类成分的生物合成及其分子调控机制等方面取得的研究进展,并提出了未来在以增强穿心莲内酯类成分生物合成和提高穿心莲内酯类成分积累为目标的研究中需重点关注的3个方面:(1)深入解析穿心莲内酯的生物合成通路及关键基因的功能,从分子水平上阐明穿心莲内酯类成分积累的机制;(2)结合分子生物学方法和作物栽培学理论深入研究穿心莲生长发育与产量和质量形成的规律及相互关系;(3)揭示穿心莲内酯生物合成的信号调控网络。     

穿心莲内酯衍生物的合成及活性研究进展CSCD

穿心莲内酯为我国传统中药穿心莲的主要活性成分之一。近年来,许多研究小组以穿心莲内酯为先导化合物,在抗肿瘤、抗炎、抗菌和抗病毒药物的开发方面进行了大量的实验研究。本文对近年来穿心莲内酯衍生物的合成及活性研究进展进行了系统的总结,并揭示其构效关系,以期为进一步基于穿心莲内酯开发新药提供一定的指导。     

乙酰穿心莲内酯的制备及其抑菌活性和化感作用比较研究

用乙酸酐对穿心莲内酯进行乙酰化,得乙酰穿心莲内酯,比较研究了乙酰穿心莲内酯和穿心莲内酯对部分细菌、霉菌、酵母和植物病原菌的抑菌活性以及对小麦、萝卜、青菜和黄瓜等农作物的化感作用.结果发现:乙酰穿心莲内酯对少数参试菌的抑制活性比穿心莲内酯弱,但对大多数菌的抑制活性比穿心莲内酯强,尤其是在较高浓度下,乙酰穿心莲内酯对枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、黑根霉菌(Rhigopus nigricans)、苹果酵母菌B13(Sour-dough starterB13)和辣椒晚疫病菌(Phytophthora capsici)的抑制活性明显强于穿心莲内酯;两者对参试植物种子萌发及幼苗根长和苗高均表现不同程度的"低促高抑"作用趋势.     

天然产物活性成分新型结晶纯化技术初探

鉴于天然产物中活性成分含量低,结晶性组分易堵塞管道等问题,本文以30％穿心莲内酯浸膏原料为例,通过超临界CO2萃取结晶技术来提高穿心莲内酯晶体的含量。结果发现：在温度55℃,时间90min,流量15L／min时,当萃取结晶压力超过20MPa后,穿心莲内酯的纯度超过80％,并采用HPLC分析实验结果。新型超临界CO2萃取结晶技术为开发高纯天然产物活性成分提供一条捷径。     

菠萝离体再生研究进展

菠萝(Ananas comosus)具有很高的食用、药用及观赏价值,但存在种子萌发率低、遗传转化困难、基因编辑体系缺乏等问题,其基础研究及优质种苗规模化繁育亟需高效、可靠的离体再生系统。本文对菠萝离体再生外植体选择、外植体消毒、基本培养基筛选、直接不定芽发生、间接不定芽发生、体细胞胚胎发生、不定根诱导及炼苗移栽等方面的研究进展进行综述,以期为菠萝细胞工程育种、遗传资源改良及种苗工厂化生产提供理论与技术参考。     

探讨穿心莲内酯对HIV-1感染辅助受体CXCR4启动子作用机制的研究

穿心莲内酯具有明显的抗病毒作用,对HIV-1(Human immunodeficiency virus type 1)具有明显的抑制作用,本研究探讨了穿心莲内酯影响CXCR4启动子活性的作用机制。首先构建双荧光素酶报告基因载体pFireRlucCXCR4(C-X-C chemokine receptor 4),并转染入人HEK293T细胞;利用CCK8法检测穿心莲内酯对人HEK293T细胞细胞毒性作用;双荧光素酶报告基因技术检测穿心莲内酯对CXCR4启动子活性的影响;MTT法检测穿心莲内酯对人T淋巴细胞Jurkat细胞活性影响;实时荧光定量PCR检测穿心莲内酯对人T淋巴细胞Jurkat细胞表面CXCR4 mRNA和蛋白表达的影响。PCR分别扩增了CXCR4启动子（777 bp）和Rluc(1 997 bp)表达单元,通过测序和酶切鉴定双荧光素酶报告基因载体插入正确;穿心莲内酯作用于转染pFireRluc-CXCR4HEK293T细胞,双荧光素酶结果显示：穿心莲内酯能够下调CXCR4启动子活性,差异具有显著性（P<0.05）。穿心莲内酯作用于人T淋巴细胞Jurkat细胞后,qPCR...     

铜胁迫对穿心莲幼苗生长及生理特性的影响

通过对盆栽穿心莲(Andrographis paniculata)幼苗浇灌Cu SO4溶液实验,研究外施Cu2+对穿心莲幼苗的生理特性和药效成分含量的影响。结果显示,外施Cu2+对穿心莲幼苗的生长、生理生化指标和穿心莲内酯、脱水穿心莲内酯的含量均有显著影响。当Cu SO4溶液浓度超过6.25 mmol/L时,Cu2+能显著抑制穿心莲幼苗株高、叶长、叶宽的增长,且随胁迫时间的延长和Cu2+浓度的增大抑制作用增强;穿心莲叶片中超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量均随Cu2+浓度增大和胁迫时间的延长而升高,当Cu SO4溶液浓度达到12.5 mmol/L且胁迫20 d和30 d时,叶片中SOD活性达到对照组的168.3%和171.18%;过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性则随Cu2+浓度的增大呈先升高后下降的趋势;当外施Cu SO4溶液浓度大于1.25 mmol/L时,与对照相比,穿心莲药效成分穿心莲内酯和脱水穿心莲内酯的含量均显著降低(P0.05)。研究结果表明,外施Cu SO4溶液浓度高于6.25 mmol/L时,能显著影响穿心莲幼苗的生理特性和有效成分含量,从而降低穿心莲药材的产量和质量。     

丹参的生物技术

本文综述了丹参的生物技术,包括离体培养克隆增殖丹参试管苗、人工诱导丹参多倍体、利用丹参细胞培养生产活性成分以及农杆菌转化丹参获得再生植物、利用转化的组织和器官培养生产丹参中的活性成分等.     

影响毛状根生长及其次生代谢产物合成因素的研究进展

利用发根农杆菌转化药用植物,并对毛状根进行离体培养,大量提取重要成分,是药用资源植物可持续发展的有效途径之一。讨论了毛状根的诱导、影响毛状根生长及次生代谢产物形成的因素、利用毛状根培养技术生产植物次生代谢物的最新研究进展。     

穿心莲内酯抑制人结肠癌SW1116细胞增殖及诱导细胞凋亡作用的研究

目的:观察穿心莲内酯对人结肠癌SW1116细胞生长及肿瘤细胞凋亡的影响,探讨其可能的机制.方法:用不同浓度的穿心莲内酯处理SW1116细胞,MTT检测穿心莲内酯对SW1116细胞生长增殖的抑制作用;流式细胞术(FCM)检测细胞凋亡率;比色法测定Caspase-3酶活性;Western blot法检测bax、Bcl-2的蛋白表达.结果:穿心莲内酯能够剂量依赖型的抑制人结肠癌SW1116细胞的增殖,并诱导凋亡;穿心莲内酯与SW1116细胞作用48小时后Caspase-3酶活性显著增强;同时,穿心莲内酯处理SW1116细胞后,Bax蛋白表达增强,Bcl-2蛋白表达下调.结论:穿心莲内酯可抑制人结肠癌SW1116的增殖,诱导其凋亡,机制可能与调节Caspase-3、Bcl-2和Bax表达水平有关.     

华重楼离体胚培养及植株再生初探

为探明华重楼离体胚培养及植株再生的基本体系,该文以华重楼离体幼胚为试验材料,以MS培养基为基本培养基,研究不同光照、不同浓度梯度组合的植物生长调节剂对华重楼离体幼胚萌发、成苗的影响。结果表明:培养到60 d时,暗培养条件下华重楼离体幼胚的生长率和萌发率分别比光培养条件下高45.25%、19.17%,故暗培养比光培养更有利于华重楼离体幼胚生长发育。当GA₃浓度相同时,离体幼胚萌发所需时间随IAA浓度增加而延长。不同浓度的GA₃都可促进离体幼胚萌发,促进作用由强到弱依次为5 mg·L^-1GA₃>1 mg·L^-1GA₃> 10 mg·L^-1GA₃。在黑暗条件下,优选得到最适华重楼离体幼胚生长发育配方为1/2 MS+30g·L^-1蔗糖+7 g·L^-1琼脂+0.5 g·L^-1活性炭+5 mg·L^-1GA₃     

西藏虎头兰高效植株再生体系的研究

为建立西藏虎头兰(Cymbidium tracyanum)的高效快速繁殖体系,该研究以野生西藏虎头兰种子为外植体,通过分析不同基本培养基和植物激素配比对原球茎诱导、增殖和分化的影响,以及光照时间和培养温度对试管苗生长的影响,筛选出适宜西藏虎头兰植株高效再生的条件。结果表明:适宜西藏虎头兰生长的基本培养基为1/2 MS;种子萌发和原球茎诱导的最适培养基为1/2 MS+1.0 mg·L~(-1)6-BA+0. 5 mg·L~(-1)NAA,培养50 d后,有95.00%的种子发育成原球茎;原球茎增殖的最适培养基为1/2 MS+2.0 mg·L~(-1)NAA,培养30 d,增殖倍数为4.25;原球茎的最适分化培养基为1/2 MS+2.0 mg·L~(-1)NAA+60 g·L~(-1)土豆泥+0.5g·L~(-1)活性炭,培养10 d,不定芽发生率为98.33%,培养40 d,幼苗生根率为94.67%;试管苗在温度20℃、光照时间12 h·d~(-1)、光照强度2 000 lx的条件下培养,苗长势好,叶片生理性焦尖发生率仅为3.33%;以腐殖土作为栽培基质,试管苗的移栽成活率为97.78%。该研究结果为保护西藏虎头兰野生资源和工厂化育苗提供了科学依据和技术支持。     

猴面包树的离体快繁条件筛选

该文以猴面包树(Adansonia digitata)种子为外植体,首先筛选合适的种子预处理及消毒方法,然后经过启动培养获得无菌外植体后在增殖培养基中进行丛生芽诱导,将丛生芽切成单株进行生根壮苗培养,最终建立猴面包树离体快繁技术体系.结果表明:75％酒精浸泡3 min+0.1％升汞消毒15 min消毒效果较佳,污染率为...     

牛角瓜离体快繁技术

该文选用牛角瓜茎段为外植体,通过组织培养方法探索牛角瓜组织培养和种苗快繁技术。结果表明:最佳外植体表面消毒方法是以0.1%HgCl_2处理7 min,外植体存活率为32.3%;初代培养基为MS+蔗糖30 g·L~(-1)+琼脂3.5 g·L~(-1),培养20 d后形成3～4 cm高的再生芽。增殖培养前期筛选的较为适宜的增殖培养基为MS+6-BA 1.5 mg·L~(-1)+NAA 0.05 mg·L~(-1)+蔗糖30 g·L~(-1)+琼脂3.5 g·L~(-1),增殖系数4.6。但在后续的培养过程中发现,牛角瓜组培苗易玻璃化,且随着世代更迭,玻璃化程度加重,到了第四代几乎全部玻璃化。因此在上述增殖培养的基础上,以AgNO_3作为玻璃化抑制剂,筛选出最终的增殖培养基为MS+6-BA1.5 mg·L~(-1)+NAA 0.05 mg·L~(-1)+AgNO_31.0 g·L~(-1)+蔗糖30 g·L~(-1)+琼脂3.5 g·L~(-1)。用此增殖培养基,培养25 d,苗高5～8 cm,增殖系数5.8,玻璃化率低于10%,且连续培养多代,玻璃化率维持在10%以下。生根壮苗培养基为1/2MS+NAA 1.0 mg·L~(-1)+蔗糖20 g·L~(-1)+琼脂3.6 g·L~(-1),培养14 d,生根率98%;将生根苗移栽于70%遮阴度的大棚中,30 d后,苗高20 cm左右,成活率85%。利用该方法可对牛角瓜优良种苗进行规模化生产。     

景宁木兰组织培养外植体选择与抗褐化研究

该研究以景宁木兰(Magnolia sinostellata)为材料,从外植体类型的选择、消毒时间、预处理方法、离体培养条件和抗褐化剂类型选择等方面进行综合研究,以期筛选出景宁木兰组织培养的最佳方案。结果表明:利用0.1%氯化汞(HgCl_2)浸泡处理14和8 min分别是景宁木兰叶片和带芽茎段、根部的最佳消毒时间;景宁木兰叶片及茎段的褐化率在暗培养7 d时,分别为60.00%和56.67%,14 d时显著升高,而根部则在暗培养14 d时褐化率最低(45%);利用1 g·L~(-1)聚乙烯吡咯烷酮(PVP)浸泡预处理景宁木兰外植体6 h可显著降低(P0.05)其褐化程度,处理后叶片、带芽茎段和根部的褐化率分别降至45.00%、28.33%和63.33%。不同的抗褐化剂均可减轻外植体的褐化程度,但针对不同外植体其效果不同。景宁木兰叶片最佳抗褐化剂为0.02 g·L~(-1)硝酸银(AgNO_3),可使其褐化率降低至16.67%,成活率为11.67%;带芽茎段和根部的最优抗褐化剂为2 g·L~(-1)柠檬酸(CA),褐化率分别降至30.00%和5.00%,成活率依次为50.00%和76.67%。综上所述,带芽茎段和根部抗褐化处理后褐化率较低且成活率较高,为景宁木兰组织培养最佳外植体。     

褐纹报春苣苔组织培养与快速繁殖

褐纹报春苣苔(Primulina glandaceistriata)是一种极具观赏价值的喀斯特地区野生花卉,目前尚未有褐纹报春苣苔组培快繁的研究报道。该研究以褐纹报春苣苔的叶片为外植体,通过两种途径建立其组培快繁体系。结果表明:适宜的不定芽诱导培养基为MS+6-BA 2.0 mg·L~(-1)+NAA 0.10 mg·L~(-1),适宜的不定芽增殖培养基为MS+ZT 2.0 mg·L~(-1)+NAA 0.10 mg·L~(-1)+活性炭0.05 g·L~(-1),增殖系数为11.09;适宜的愈伤组织诱导培养基为MS+TDZ 2.0 mg·L~(-1)+NAA 0.10 mg·L~(-1),适宜的愈伤组织分化培养基为MS+ZT 1.0 mg·L~(-1)+NAA 0.10mg·L~(-1),分化系数为12.46;适宜的生根培养基为1/2MS+IBA 0.1 mg·L~(-1)+活性炭0.05 g·L~(-1)或1/2MS+IBA0.5 mg·L~(-1)+活性炭0.05 g·L~(-1),生根率为100%。该研究结果成功建立了褐纹报春苣苔的组培快繁体系,为今后褐纹报春苣苔的种苗繁殖和遗传转化提供了技术支持。     

芦竹的组培快繁技术研究

该研究以从匈牙利引进的良种芦竹带腋芽茎段为外植体,以MS为基本培养基,通过设计不同的生长调节剂配比,对芦竹腋芽诱导、继代增殖及生根培养基进行了研究。结果表明:良种芦竹初代诱导最佳培养基为MS+6-BA 4.0 mg·L~(-1)+蔗糖30.0 g·L~(-1)+琼脂3.5 g·L~(-1),萌发率为90.0%;继代增殖最佳培养基为MS+6-BA 8.0 mg·L~(-1)+IBA 0.8 mg·L~(-1)+蔗糖30.0 g·L~(-1)+琼脂3.5 g·L~(-1),芽健壮均匀,增殖系数为4.3/30 d,基部保留3~5个芽作为继代培养物增殖效果最佳;选择高度5.0 cm以上的植株进行生根,最佳生根培养基为1/2MS+NAA 0.2 mg·L~(-1)+蔗糖20.0 g·L~(-1)+活性碳1.0 g·L~(-1),不添加琼脂,培养1周生根率为100.0%,平均生根4条,根长2.0~4.0 cm;将所得生根苗炼苗1周,以河沙、黄泥或腐质土作为栽培基质,移栽于阴蔽度70的大棚中,1个月后移栽成活率≥98.0%;移栽于实验田中,按常规方式进行管理,当年亩产量约为5 500.0 kg。该研究结果为良种芦竹的大规模产业化应用提供了技术支撑。     

指甲兰属种质资源概况及其研究进展

该文综述了指甲兰属种质资源的历史、地理分布概况和保护现状,以及该属植物在组织培养、药用价值及化学成分分析、香味成分研究与种系发生等领域的国内外研究成果,并对该属植物在未来的研究重点进行了探讨和分析。结果表明:指甲兰属植物是热带地区重要的花卉,具有极高的观赏价值和药用价值,通过有效地保护和利用好该属资源,并在多个学术领域内开展该属植物研究,不仅可以为相关研究提供技术参考和理论支持,而且能够充分挖掘其应用价值。然而,国内外在相关领域的各项研究进展还不够深入,未来指甲兰属植物应加强以下方面的研究:(1)开展资源引种与回归保育等方面的实践工作及研究;(2)利用稀缺资源和母本优势,开展组织培养与属间品种培育方面的研究;(3)充分发掘其药用价值,积极开展植物化学成分方面的研究;(4)开展指甲兰属香味成分分析与应用研究,进而开展该属传粉生物学的研究;(5)利用分子生物学领域的最新技术和方法,揭示出该属在相关类群中的地位和其界定范围。     

用单性结实基因2A11-iaaM转化罗汉果的研究

为了实现罗汉果生产中免除人工授粉和果实无籽化,该研究利用pBI121-Gus构建果实特异启动子2A11与生长素合成相关基因iaaM的嵌合基因(2A11-iaaM)过量表达载体,以罗汉果雌株叶盘为材料,采用农杆菌介导法建立罗汉果高效遗传转化体系,转化和创制单性结实罗汉果种质,通过基因特异引物对的PCR扩增,初步检测出转基因阳性植株,将之移栽大田,观察转基因植株的单性结实性的表现。结果表明:构建罗汉果单性结实性相关的pBAI-Gus植物双元表达载体获得成功;建立了农杆菌介导的罗汉果叶盘遗传转化优化体系,即农杆菌菌液OD_(600)值为0.3～0.5,侵染10 min,最优选择培养基为MS+TDZ 0.7 mg·L~(-1)+IBA 0.5 mg·L~(-1)+Kan 5 mg·L~(-1)+Cef 300 mg·L~(-1);经PCR鉴定共获得4株转基因阳性雌株;将阳性植株扩繁后移栽田间,经田间调查发现,24株阳性扩繁植株中有5株正常开花,占总植株数的20.8%,且其子房未经人工授粉发育成幼果,表现单性结实性。在载体构建和农杆菌介导的罗汉果遗传转化体系优化的基础上,将外源单性结实相关嵌合基因整合进罗汉果基因组并得到表达,为后续研究单性结实罗汉果的遗传生理,创制转基因罗汉果单性结实新种质,以及克服其产业化中需要人工授粉和无籽化提供了理论和应用基础。     

怀槐细胞悬浮培养的结构化动力学模型

为探明怀槐细胞生长、异黄酮染料木素合成与底物消耗间的关系,建立了怀槐细胞悬浮培养的结构化动力学模型。模型预测分析了胞内外的蔗糖代谢、胞内结构组分变化、胞内中间组分的变化、细胞呼吸损失以及胞内外异黄酮染料木素的合成情况。模型各参数灵敏度的分析表明kM_b1、k_b2 和k_p是最为灵敏的参数,其调节10%时,目标函数变化的最大比例分别达12.8%、4.61%和2.54%,其它参数对目标函数变化的影响均小于0.5%。该模型预测值与实验值具有较好的吻合性。