Heterogeneity of the ribosome-inactivating protein trichosanthin in Trichosanthes kirilowii tubers

The ribosome-inactivating protein trichosanthin isolated from the tubers of Trichosanthes kirilowii, the Chinese drug Tianhuafen, has a molecular mass of approximately 26 kDa. We show here that T. kirilowii tubers also contain ribosome-inactivating proteins with a small extent of structural variation from and a larger molecular mass than trichosanthin.     

雌雄栝楼的组织培养研究

对雌雄栝楼（Trlctmsanthes kirilowii Maxim）分别进行组织培养的研究结果表明：在雌雄栝楼组织培养过程中,愈伤组织的诱导和分化适宜的培养基均存在性别差异。愈伤组织诱导的适宜培养基分别是,雌性栝楼培养基为MS＋NAA0．5mg／L＋IBA0．5mg／L＋6-BA1．5mg／L;雄性栝楼培养基为MS＋NAA0．1mg/L＋IBA0．5mg／L＋6-BA0．5mg／L和MS＋NAA0．1mg／L＋IBA1．0mg／L＋6-BA1．0mg/L。愈伤组织分化的适宜培养基分别是,雌性栝楼培养基为MS＋NAA0．1mg／L＋IBA0．4mg／L＋6-BA1．2mg／L;雄性栝楼培养基为MS＋NAA0．3ms／L＋IBA0．2mg／L＋6-BA0．8mg／L;雌雄栝楼无根苗生根的适宜培养基均为MS＋NAA0．1mg／L。     

栝楼的组织培养与快速繁殖

栝楼（Trichosanthes kirilowii Maxim．）,也称瓜楼、药瓜、吊瓜等,为葫芦科栝楼属（Trichosanthes L．）多年生攀援植物。栝楼根、茎、叶、瓜皮及种子均具有一定的药用价值,其籽是炒货中的佳品。由于栝楼野生资源有限且遭严重破坏,尽管各地有少量引种栽培,但其产量却远不能满足市场需求,因此,对栝楼进行组织培养与快速繁殖具有重要意义。目前,仅有以栝楼腋芽为材料进行组织培养的研究报道。作者以栝楼的茎尖、茎切段和幼叶为外植体进行组织培养,通过对不同培养基的筛选和优化,初步建立了栝楼组织培养的快速繁殖体系,并获得了大量优良品种的无菌苗,为扩大生产提供了保障。     

Production of Trichosanthin from the Hairy Roots of Trichosanthes kirilowii Maxim.

Hairy roots of Trichosanthes kirilowii Maxim. were successfully induced by infection with Agrobacterium rhizogenes strain R1601 and an in vitro culture system of thehairy roots was established. The presence of trichosanthin in the hairy roots of T. kirilowii was confirmed by western blotting. The yield of trichosanthin was determined to be 8. 16 mg/g fr. wt with SDS-PAGE gel electrophoresis and thin layer chromatography.     

天花粉同工凝集素－1双链的拆分和鉴定

天花粉同工凝集素－１经巯基乙醇还原,碘代乙酰胺保护,其链间二硫键被打开,但仍非共价结合在一起。我们利用尿素变性的Ｑ－Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ离子交换层忻分离了此凝集素的两条链。氨基酸组成测定与其他３种肽链作一比较,它们都含有较多的酸性和羟基氨基酸。蛋白质印迹显示ＴＫＬ的抗血清不仅能与ＴＫＬ－１的两条链分别反应,也能与天花粉毒蛋白及蓖麻毒蛋白的Ａ链起作用。溴化氰裂解的ＳＤＳ－ＰＡＧＥＲ肽谱表明天花粉凝集素的两条链与天花粉毒蛋白含有类似的裂解片段,在分子量１６ｋｄ左右有相同的电泳条带。ＴＫＬ－１两亚基的Ｎ末端序列已经测定,同源性比较发现其３３ｋｄ亚基的Ｎ末端序列与天花粉毒蛋白、蓖麻毒蛋白的一些肽段类似。迄今已有的证据表明ＴＫＬ与ＴＣＳ等是一些非常相关的蛋白质。     

栝楼ISSR-PCR体系的正交优化

目的：建立栝楼最佳ISSR-PCR正交优化体系,为开展栝楼ISSR分子标记奠定技术基础。方法：采用正交试验设计对影响栝楼ISSR-PCR扩增的重要参数（DNA模板、MgCl2、dNTPs、引物、TaqDNA聚合酶）进行优化试验,同时进行不同温度梯度试验和ISSR体系筛选。结果：最佳的栝楼ISSR-PCR的反应体系（20μl）为：30ng模板DNA,2.0mmol/L MgCl2,0.3mmol/L dNTPs,0.5μmol/L引物,0.5U Taq DNA聚合酶;退火温度为52℃-55℃;扩增反应程序为：94℃预变性5min;94℃变性30s,52℃退火1min,72℃延伸2min,35个循环;72℃延伸7min;4℃保存。结论：建立了栝楼的最佳ISSR反应体系,为栝楼种质鉴定提供了更客观可靠     

天花粉凝集素的荧光光谱研究

天花粉凝集素在天然状态下荧光发射峰位于３３２ｎｍ处,以丙烯酰胺,ＫＩ及ＣｓＣ１等淬灭剂研究ＴＫＬ分子中Ｔｒｐ残基的微环境,发现只有丙烯酰胺能淬灭ＴＫＬ分子Ｔｒｐ的荧光,同此推断大部分的Ｔｒｐ残基位于ＴＫＬ分子内部,其荧光不易为Ｉ＾－或Ｃｓ＾＋接近而淬灭。疏水探针ＴＮＳ能够检测到ＴＫＬ中疏水微区的存在,并且这一疏水微区亦不同于ＴＫＬ的半乳糖结合位点,ＴＫＬ中不存在金属离子的结合部位。     

瓜蒌种子休眠原因与破除休眠研究

瓜蒌果汁中含有抑制物质,可以引起部分种子休眠;清水冲洗12 h、浓硫酸处理10 min均可以破除部分瓜蒌种子休眠。     

根癌农杆菌转化桥楼及植株再生

用根癌农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）菌株C58感染栝楼（Trichosanthes kirilowii Maxim.）无菌苗诱导冠瘿瘤,获得其冠瘿组织;栝楼冠瘿组织经除菌后能在无激素的MS培养基上良好生长,纸电泳检测结果表明其合成了冠瘿碱,表明Ti质粒转化成功,栝楼冠瘿组织在MS培养基上形成完整植株,移栽后良好生长。     

天花粉中三个同工凝集素的分离纯化及其生物学性质研究

运用阴离子交换层析从亲和纯的天花粉凝集囊中分离得到三个同工形式的凝集素,它们都具有结合半乳糖的能力,都能与天花粉凝集大的抗血清形成免疫沉淀线,并且其它各方面的性质如疏水结合能力也相仿。对它们生物学性质的检测,发现它们都能杀伤黑色素瘤细胞,但缺乏抑制无细胞蛋白质生物合成的能力。另外,对植物中同工形式凝集大的存在进行了讨论。     

天花粉凝集素的固定化及其应用

制备了天花粉凝集素ＴＫＬ－Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ４Ｂ的亲和柱,用来分离其它来源物质中与ＴＫＬ相互作用的糖复合物,发现从兔红细胞的血影细胞的抽提物中可以得到分子量为６２ｋＤ,４０ｋＤ等糖蛋白,这可能就是ＴＫＬ凝集兔红细胞的分子基础。从人及骆驼、绵羊血浆中也能得到与ＴＫＬ结合的、分子量不等的糖蛋白,进一步鉴定人血浆ＴＫＬ结合物中含有α＿１－抗胰蛋白酶等,为从血浆中分离这些糖蛋白提供了较为便利的方法。在寻找天花粉植物体内此凝集素的内源受体时,探讨了它可能的生理功能。     

藏北那曲地区草地退化动态评价

利用1982—2000年NOAA/AVHRR 第1通道、第2通道和NDVI的旬资料反演得到的藏北那曲地区历年植被覆盖度、年最大牧草鲜质量和6—9月平均改进型土壤调节植被指数,分析了近20年来那曲地区草地荒漠化的动态变化规律.结果表明：以草地荒漠化评价“基准”和5年滑动平均的方法,得到那曲地区近20年平均草地退化面积占土地总面积的43.1%,草地退化面积总体呈减少趋势,其中前10年呈减少趋势,后10年呈增加趋势,西部地区的退化面积大于其它地区.在气温、降水、潜在蒸散、水汽压、风速、日照时数、降水蒸散比和温度降水比8个气候因子中,潜在蒸散量对草地退化面积的影响最显著.     

支持物倾角对攀援植物栝楼形态和生长的影响

支持物倾角的变化将引起攀援植物“自遮荫”程度的改变 ,从而影响植物的生长和行为。以攀援植物栝楼 ( Trichosantheskirilowii)为材料 ,通过实验生态学的方法 ,研究了 4种支持物倾角下植株的生长和觅食行为的差异。结果表明 :( 1 )不同生长发育期栝楼植株形态对自遮荫差异的可塑性反应程度不一 ,不同角度攀援生长植株在生长前期均比生长后期有较敏感的形态可塑性反应。 ( 2 )自遮荫程度随支持物倾角的增大而增强 ,较强自遮荫环境下植株比较弱自荫环境下的植株有更大的形态可塑性。 ( 3)比主茎长、比叶面积、生物量对叶片和叶柄的配置在 4种攀援生长形式间差异均不显著。不同角度攀援植株主要通过改变分枝数量、分枝形态和分枝生物量配置以适应支持物倾角的变化 ,这说明 ,自遮荫对植株形态和生物量配置仅产生有限的影响。 ( 4 )分枝能力、分枝数量以及分枝生物量配置均在大角度攀援生长中最大 ,且与小角度攀援生长植株间有显著差异。 ( 5 )水平攀援生长植株主要通过增大主茎生物量投资以充分占有生境 ,而大角度攀援生长植株则主要通过分枝茎扩展以占据有利生境 ,不同攀援生长植株有不同的觅食行为。     

吲哚乙酸对铝胁迫下栝楼生理响应及DNA损伤的缓解作用

为探究IAA(吲哚乙酸)对铝胁迫下栝楼生理响应及DNA损伤的缓解,本研究以河北安国栝楼(耐铝品种)和浙江浦阳栝楼(铝敏感品种)为材料进行水培试验,研究300、800 μmol·L^-1(分别用Al₃₀₀和Al₈₀₀表示)铝环境下不同浓度IAA(0、10、25、50、75 μmol·L^-1,分别以I₀、I₁₀、I₂₅、I₅₀和I₇₅表示)对2个栝楼品种的抗氧化酶活性、丙二醛(MDA)、光合特性、根系活力、叶绿素含量和DNA损伤的影响。结果表明: 与对照相比,铝胁迫条件下,安国和浦阳品种栝楼的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性、光合作用能力、根系活力等生理指标受到不同程度的抑制,MDA含量明显升高,DNA损伤加重。铝胁迫条件下,与无IAA喷施相比,10～50 μmol·L^-1IAA作用下安国和浦阳栝楼的SOD、CAT和POD酶活性最大增幅分别为15.0%、31.2%、72.3%和13.8%、26.9%、26.4%,叶绿素含量显著增加49.9%和17.9%,MDA积累量减少39.2%和22.4%,荧光参数得到明显改善。25 μmol·L^-1IAA使安国和浦阳栝楼根系活力显著增加159.1%和90.9%,50 μmol·L^-1IAA可有效减缓2个品种栝楼根系DNA拖尾现象,尾部 DNA 百分含量与尾部距离的乘积(OTM)值最大降幅可达27.6%。10～50 μmol·L^-1 IAA能有效提升铝胁迫下栝楼的生理活性,减缓DNA损伤程度,且安国品种的耐铝胁迫能力大于浦阳品种。     

镉与锌复合污染对栝楼幼苗生理特性的影响

通过室内盆栽实验,研究镉(Cd)、锌(Zn)复合污染对栝楼(Trichosanthes kirilowii Maxim.)幼苗生理特性的影响.结果显示,随着Cd、Zn浓度的升高,叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、可溶性糖及紫外吸收物含量下降;超氧化物歧化酶(SOD)活性先升高再下降,过氧化物酶(POD)活性及类胡萝卜素含量呈升—降—升趋势;丙二醛(MDA)和可溶性蛋白含量分别呈S"型及倒N"型曲线变化.与对照相比,在不同浓度复合污染条件下,光合色素、可溶性糖、可溶性蛋白、紫外吸收物含量及SOD活性均有所下降,POD活性和MDA含量上升.研究表明,栝楼幼苗对Cd、Zn胁迫具有一定的耐受力,但高浓度Cd、Zn对幼苗正常生长有较为显著的抑制作用.     

栝楼雌雄植株的光合作用和蒸腾作用特性

对栝楼雌雄植株生长发育关键时期的光合作用和蒸腾作用进行研究.结果表明:在营养生长阶段,栝楼雄株的光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率均大于雌株;雄株比雌株提前22 d进入生殖生长阶段,当雄株进入生殖生长阶段后,其光合速率、蒸腾速率和气孔导度均大于雌株,但水分利用效率略小于雌株;当雌株进入生殖生长阶段后,其蒸腾速率和气孔导度大于雄株,而光合速率和水分利用效率显著小于雄株.气候因子对栝楼生长发育的影响主要是在营养生长和生殖生长初期,栝楼生长发育后期对气候因子的响应程度减弱.较高的温度和较低的湿度有利干栝楼的生长发育,光照可提高栝楼尤其是雄株的光合速率.进入生殖生长后,雄株的光合速率随光照的增强显著增加,而雌株的光合速率增加不显著;随气温的升高,雄株的蒸腾速率显著提高,雌株的光合速率极显著提高.     

生长调节物质对栝楼毛状根生长和天花粉蛋白合成的影响

添加GA3和CCC虽然影响栝楼毛状根的生物量积累 ,但是有利于促进天花粉蛋白 (TCN)的合成 ,当GA3的添加量为 2mg/L时 ,天花粉蛋白含量增加了 18 9% ,添加 1mg/L～ 2mg/LCCC的天花粉蛋白提高了 2 8%。分别添加维生素B1或B5会延长毛状根的生长迟滞期 ,但是 ,后期的生长非常迅速 ,并可以促进天花粉蛋白的合成。同时添加维生素B1和B5可以缩短生长迟滞期 ,并能促进毛状根的生长 ,同时添加1mg/LB1 4mg/LB5有利于促进天花粉蛋白总量的增加。     

栝楼不同性别花芽分化形态解剖特征观察

采用体视显微镜、石蜡切片和树脂切片技术对栝楼(Trichosanthes kirilowii Maxim.)不同性别花芽分化发育时期的外部形态和内部解剖结构进行了观察。结果显示,栝楼花为雌雄异株,仅有雌花、雄花两种性别分化,且雄花的发育速度明显快于雌花的发育速度。栝楼雌雄花芽长0.2 mm左右已完成性别分化;栝楼雄花为单性花,分化过程可分为6个时期,整个发育过程仅见雄蕊原基的分化及生长。栝楼雌花为"两性花",分化过程可分为7个时期,存在雌蕊和雄蕊共同发育阶段,后期雄蕊发育败退。本研究明确了不同性别栝楼花芽发育发生的各个阶段、形态变化特点、外部形态变化特征以及雌雄花芽的分化差异,建立了雌雄花芽内部结构分化与外部形态之间相关性,为栝楼早期幼苗鉴定及性别分化研究提供了一定的参考。     

a-NAA及UV-B辐射对栝楼幼苗生长及蒸腾作用的影响

 研究了温室条件下紫外线-B（UV-B）辐射（0.029 J·m-2·s-1）和外施α-萘乙酸（α-NAA）（2 mg·L-1）相互作用对栝楼（Trichosanthes kirilowii）幼苗生长及蒸腾速率的影响。本实验设一个对照（T0）和3个处理：外施α-NAA（T1）,增加UV-B辐射（T2）,增加UV-B辐射并外施α-NAA（T3）。实验结果：增强UV-B辐射明显降低栝楼的株高及叶面积,根、茎、叶重均较对照低,因而总生物量也较对照低,干物质积累量减少。UV-B辐射增强,对栝楼植株含水量几乎无影响,但却明显增加叶气孔阻力,降低蒸腾速率。与对照（T0）相比,外施α-NAA（T1）明显增加株高及叶面积,根、茎、叶重均增加,因而单株总生物量较对照增加,但干物质积累量增幅不大,植株水分含量较对照略高;叶气孔阻力呈降低趋势,蒸腾速率呈增大趋势。在有UV-B辐射下外施α-NAA（T3）,与T2相比,植株高度、叶重及叶面积降低趋势明显减轻,但根、茎生物量,单株总生物量及干物质积累量并无明显增加;叶气孔阻力降低,蒸腾速率增大。分析认为,栝楼幼苗根系发达,根冠比接近1,而UV-B辐射下补充α-NAA对根、茎影响小,同时本试验处理时间短（5周）,表现为对生物量增加及干物质积累量的影响效果不明显,但株高、叶面积明显增加,且在一定程度上减小了叶的气孔阻力,增大了蒸腾速率。结果表明：UV-B辐射能对栝楼的根、茎、叶生物量及干物质积累量产生影响,同时也能引起栝楼叶气孔阻力增加及蒸腾速率降低,但若同时外施α-NAA,则这种影响有减轻的趋势。该结果暗示,α-NAA能增强栝楼幼苗对UV-B辐射的耐受能力,可能是弥补了UV-B辐射引起的IAA含量的降低,减少了内源ABA的积累,减轻叶片气孔阻力,增大蒸腾速率,促进了植株生长。     

Purification and characterization of a novel ribosome-inactivating protein from seeds of Trichosanthes kirilowii Maxim

A novel ribosome-inactivating protein, designated Trichosanthrip, was purified from mature seeds of Trichosanthes kirilowii Maxim by cation-exchange and gel-filtration chromatography. Trichosanthrip migrated as a single band in SDS–PAGE, with an apparent molecular mass of 13 kDa. The molecular mass of Trichosanthrip was 10,964.617 Da as determined by matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry. Trichosanthrip showed N-glycosidase activity on 28 S rRNA and strongly inhibited cell-free protein synthesis, with an IC₅₀ of 1.6 ng/ml. Liquid chromatography–tandem mass spectrometry showed that Trichosanthrip was a novel protein with similar sequence to other proteins present in members of the Cucurbitaceae.