植物纤维素生物合成及其相关酶类

纤维素是由成千上万个D-葡萄糖分子通过β-1,4糖苷键连接的具有一定立体构象的链状聚合物,其葡萄糖残基约为2000～25000个。它是细胞壁的主要组成成分之一。植物,大多数藻类,一些细菌和真菌甚至有些动物都能合成纤维素。它作为世界上最丰富的,具有巨大商业价值的生物多聚体,几十年来一直受到人们的重视,成为人们的研究热点。尽管如此,这方面的研究仍比较滞后,人们对纤维素生物合成途径及其相关酶类还是知之甚少。近几年来,随着基因组学的发展,关于纤维素的生物合成及相关基因表达调控的研究也成绩斐然,现就高等植物纤维素生物合成途径及其相关的纤维素合成酶的最新研究进展作一介绍。     

美国布鲁克海文国家实验室构建低木质素转基因植物

2012年7月31日,美国能源部（DOE）下属的美国布鲁克海文国家实验室（Brookhaven National Laboratory,BNL）宣布,其研究团队构建了导入新酶基因的转基因植物,所导入的新酶能够有效地修饰木质素合成前体。木质素是使植物生物质的分解变得特别困难的植物细胞壁组成成分。     

植物细胞壁松弛蛋白——膨胀素

膨胀素(expansin,也称作扩张素或扩张蛋白)是一种引起植物细胞壁松弛的蛋白质,在植物细胞伸展以及一系列涉及细胞壁修饰的生命活动中起着关键作用。膨胀素由多基因家族编码,目前的研究表明膨胀素超家族由4个基因亚家族构成。膨胀素存在于不同的种属植物中,并克隆了大量的扩张蛋白基因。综述了近年来国内外有关膨胀素基因和蛋白的结构特征及作用机制等方面的研究进展。     

N-CWS灌胃对小鼠移植性肿瘤及免疫功能的影响

为了考察红色诺卡氏菌细胞壁骨架(Nocardia rubra cell wall skeleton,N-CWS)灌胃给药对小鼠的体内抑瘤效应及其免疫调节作用,采用小鼠肉瘤S_(180)的移植性肿瘤模型,检测N-CWS灌胃给药的抑瘤活性;同时观察N-CWS体内细胞毒作用和对正常小鼠的毒性、免疫器官重量、巨噬细胞(MΦ)吞噬功能及脾淋巴细胞转化的影响.结果显示,小鼠灌服N-CWS的LD_(50)＞1.2 g/kg;N-CWS 200、400、800 mg/kg剂量灌胃小鼠对S_(180)有明显的抑制作用,其抑瘤率分别为63.33%、71.11%、64.88%;与对照组比较,N-CWS可增加免疫器官重量和提升外周血白细胞数量、能明显提高小鼠MΦ的吞噬活性及显著提高淋巴细胞转化率(P＜0.05),同时N-CWS激活了的MΦ对肿瘤细胞的细胞毒效应亦明显增强(P＜0.05).因此N-CWS适用于口服给药,对小鼠移植性肿瘤有明显的抑制作用,其抗肿瘤作用可能与增强机体免疫功能有关.     

Disruption of Cortical Microtubules by Overexpression of Green Fluorescent Protein-Tagged α-Tubulin 6 Causes a Marked Reduction in Cell Wall Synthesis

It has been known that the transverse orientation of cortical microtubules （MTs） along the elongation axis is essential for normal cell morphogenesis, but whether cortical MTs are essential for normal cell wall synthesis is still not clear. In the present study, we have investigated whether cortical MTs affect cell wall synthesis by direct alteration of the cortical MT organization in Arabidopsis thaliana. Disruption of the cortical MT organization by expression of an excess amount of green fluorescent protein-tagged a-tubulin 6 （GFP-TUA6） in transgenic Arabidopsis plants was found to cause a marked reduction in cell wall thickness and a de- crease in the cell wall sugars glucose and xylose. Concomitantly, the stem strength of the GFP-TUA6 overexpressors was markedly reduced compared with the wild type. In addition, expression of excess GFP- TUA6 results in an alteration in cell morphogenesis and a severe effect on plant growth and development. Together, these results suggest that the proper organization of cortical MTs is essential for the normal synthesis of plant cell walls.     

Chemical Constituents of Daphne giraldii Nitsche

In a search for structurally interesting substances from traditional Chinese medicines, eight compounds were isolated from an ethanolic extract of the stem bark of Daphne giraldii Nitsche. On the basis of one- and two-dimensional nuclear magnetic resonance and mass spectrometry data, and chemical methods, their structures were determined to be 2H-1-benzopyran-2-one-8-hydroxy-7-O-β-D-glucopyranosyl-5-（2-oxo- 2H-1-benzopyran-7-hydroxy-8-yloxy） （compound 1）, 1-pentanone, 1-（4-hydroxyphenyl）-5-phenyl （compound 2）, octadecyl caffeate （compound 3）, （＋）syringaresinol-4,4＇-diglycoside （compound 4）, daphnetin-8-O-β-D- glucopyranoside （compound 5）, p-hydroxybenzoic acid （compound 6）, 7,7＇-dihydroxy-[6, 8＇-bi-2H-benzopyran]- 2, 2＇-dione （compound 7）, and daphnorin （compound 8）, respectively. Of the compounds isolated, compounds 1 and 2, which we named daphnolin and daphnolon, respectively, were new, and the others were obtained from this plant for the first time.     

高等植物细胞壁中的伸展蛋白

高等植物的细胞壁中有一种富含羟脯氨酸的糖蛋白,称为伸展蛋白。其核心蛋白质具有高度重复序列的结构;次级结构为ppⅡ螺旋;它们在细胞质中合成,由高尔基体分泌到细胞壁内组装。作为细胞壁的结构成份,它们的主要功能是调控壁的伸展,并可能在防御反应和形态发生的调节方面起作用。     

酒酒球菌(Oenococcus oeni)胁迫适应性反应机制

苹果酸-乳酸发酵有利于提高葡萄酒品质,为了获得高活性的直投式酒酒球菌发酵制剂,从生理和分子生物学的角度理解该菌种胁迫耐受性增强的机制是必要的.本文就酒酒球菌利用苹果酸-乳酸发酵和膜结合的H -F0F1-ATP酶以维持细胞内环境的稳定和能量供给;胁迫适应过程中细胞膜组分的调整;小热休克蛋白Lo18等胁迫蛋白及其相应的基因的表达和调控等方面进行了综述.胁迫适应性反应机制的研究对发酵剂菌株的筛选、发酵剂的制备及其他工程菌株的构建具有重要意义.     

连续氮添加14年对温带典型草原土壤碳氮组分及物理结构的影响

全球氮沉降对生态系统造成了深远的影响,研究长时间氮沉降对草地生态系统土壤理化特征的影响有助于加强生态系统对氮沉降响应的长效机制的理解。通过连续14年长期施加N0（0 g N m^-2 a^-1）、N2（2 g N m^-2 a^-1）、N4（4 g N m^-2 a^-1）、N8（8 g N m^-2 a^-1）、N16（16 g N m^-2 a^-1）、N32（32 g N m^-2 a^-1）六种浓度尿素模拟氮沉降,并将土壤分成0-10、10-20和20-40 cm三个深度土层,研究温带草原生态系统土壤碳氮组分及物理结构对氮添加的响应及其相互关系,结果表明：（1）氮添加显著降低0-10 cm土壤酸碱度及土壤微生物量碳含量,N32相比N0分别下降了27.63%和58.40%（P<0.05）;各土层总有机碳和全氮含量对氮添加处理无显著响应,0-10 cm土层显著高于20-40 cm土层。（2）同一土层深度不同梯度氮添加处理显著增加土壤无机氮离子含量（P<0.05）,0-10 cm土层铵态氮含量N32相比N0增加了88.72%,20-40 cm土层硝态氮含量N32相比N0增加了19.55倍,土壤深度与氮添加对无机氮离子含量影响具有显著的交互效应。（3）同一土壤深度不同梯度氮添加处理土壤粒度分形维数及土壤团聚体差异不显著,相关分析表明土壤碳氮元素含量与土壤结构显著相关。土壤碳氮组分在适宜浓度氮添加的增加趋势说明氮添加在一定程度上可能促进土壤理化性质的改良,氮添加对土壤物理结构的影响还需要进一步的深入研究。