植物角质膜及其渗透性与抗旱性研究进展

角质膜覆盖于陆生植物的地上部分,是植物与外部环境之间的第一道屏障,保护植物免遭各种生物和非生物胁迫。本文就植物角质膜的结构、成分、生物合成的途径及机理、渗透性及温度、湿度、活性剂对角质膜渗透性的影响,角质膜与植物抗旱性关系的研究进展做系统综述,并对植物角质膜研究中存在的问题进行了探讨。     

长春花吲哚生物碱合成途径的基因工程研究进展

对长春花吲哚生物碱合成途径的基因工程研究进行了综述。研究人员为探索利用长春花大量生产抗肿瘤药物长春碱和长春新碱等,对长春花吲哚生物碱的合成途径展开了深入的研究,克隆和鉴定了多个编码合成途径关键酶的基因,并研究了相关转录因子对该合成途径基因表达的调控作用;另外,一些关键基因和转录因子已被用于长春花吲哚生物碱代谢途径的遗传改造,相关研究显示利用基因工程手段提高长春花药用成分含量的可行性。     

Activation of gibberellin 2-oxidase 6 decreases active gibberellin levels and creates a dominant semi-dwarf phenotype in rice （Oryza sativa L.）

Gibberellin (GA) 2-oxidase plays a key role in the GA catabolic pathway through 2β-hydroxylation.In the present study,we isolated a CaMV 35S-enhancer activation tagged mutant,H032.This mutant exhibited a dominant dwarf and GA-deficient phenotype,with a final stature that was less than half of its wild-type counterpart.The endogenous bioactive GAs are markedly decreased in the H032 mutant,and application of bioactive GAs (GA3 or GA4) can reverse the dwarf phenotype.The integrated T-DNA was detected 12.8 kb upstream of the OsGA2ox6 in the H032 genome by TAIL-PCR.An increased level of OsGA2ox6 mRNA was detected at a high level in the H032 mutant,which might be due to the enhancer role of the CaMV 35S promoter.RNAi and ectopic expression analysis of OsGA2ox6 indicated that the dwarf trait and the decreased levels of bioactive GAs in the H032 mutant were a result of the up-regulation of the OsGA2ox6 gene.BLASTP analysis revealed that OsGA2ox6 belongs to the class III of GA 2-oxidases,which is a novel type of GA2ox that uses C20-GAs (GA12 and/or GA53) as the substrates.Interestingly,we found that a GA biosynthesis inhibitor,paclobutrazol,positively regulated the OsGA2ox6 gene.Unlike the over-expression of OsGA2ox1,which led to a high rate of seed abortion,the H032 mutant retained normal flowering and seed production.These results indicate that OsGA2ox6 mainly affects plant stature,and the dominant dwarf trait of the H032 mutant can be used as an efficient dwarf resource in rice breeding.     

三烯生育酚生物学功能及合成调控研究进展

介绍了三烯生育酚的生物合成途径,重点综述了三烯生育酚在神经保护、抗癌、降低胆固醇以及抗氧化等方面的优越生物学功能,以及利用关键酶的高效表达和前体物质水平的提高等植物代谢工程手段提高植物体内三烯生育酚生物合成水平的研究进展。     

三七总皂苷生物合成与关键酶调控的研究进展

三七总皂苷(PNS)属于达玛烷型三萜皂苷,是中国传统珍贵药材三七的主要活性成分,三七总皂苷在中枢神经系统、心脑血管系统、血液系统、免疫系统以及抗纤维化、抗衰老、抗肿瘤等方面均具有较好的生理活性.三七总皂苷是以达玛烯二醇为前体,在P450单加氧酶和糖基转移酶催化下形成.另外,三七总皂苷与植物甾醇共享前期代谢途径.该文对近年来国内外有关三七总皂苷的生物合成途径及关键酶基因的最新研究进展进行综述,并探讨了代谢工程在三七总皂苷生物合成中的应用前景.     

四种前体对胀果甘草细胞悬浮培养生产甘草黄酮的调控效果评价

在胀果甘草细胞悬浮体系中加入苯丙氨酸、酪氨酸、肉桂酸和乙酸钠来研究前体对甘草细胞生产甘草黄酮的影响。结果显示,4种前体在合适的浓度下对细胞的生长没有明显的抑制作用,而且均能促进细胞内甘草黄酮的生物合成,但高浓度的肉桂酸对细胞的生长有一定的抑制作用。苯丙氨酸的最佳添加浓度为20 mg/L,酪氨酸、肉桂酸、乙酸钠的最佳添加浓度都是5 mg/L。此时,均可使培养体系的甘草黄酮产量高达100 mg/L以上,其中酪氨酸的添加使得产量高达对照的1.43倍。苯丙氨酸、肉桂酸和乙酸钠3种前体的添加时间均以第10天为宜,酪氨酸添加时间以第5天为最佳。而且,在添加苯丙氨酸和乙酸钠后的第3天收获细胞,此时细胞的生物量和甘草黄酮产量最大。此外,苯丙氨酸、乙酸钠的添加可以增加黄酮合成的关键酶之一——苯丙氨酸裂解酶的活性。酪氨酸对苯丙氨酸裂解酶影响不大,而肉桂酸的添加却导致其活性显著降低。     

银杏叶提取物的微生物转化研究Ⅲ．转化产物的化学成分

为研究银杏叶提取物经微生物转化后的化学成分,采用微生物转化的方法对银杏叶提取物进行处理得到转化粗提物,采用硅胶、Sephadex^TM LH-20凝胶等色谱技术对转化粗提物进行分离纯化,通过波谱分析单体结构鉴定。结果发现,从银杏叶提取物的转化粗提物中分得5个化合物,分别为异鼠李素（isorhamnetin,1）、山奈酚（kaempferol,2）、斛皮素（quercefin,3）、山奈酚-3-O-α-L-鼠李糖苷（kaempferol-3-O-α-L-rhamnosid,4）、斛皮素-3-O-α-L-鼠李糖苷（quercetin-3-O-α-L-rhamnosid,5）。结果表明,这是首次用微生物转化的方法对银杏叶提取物进行处理。     

活性炭柱层析纯化油茶皂苷的研究

本文通过选用特定的吸附柱层析活性炭纯化油茶皂苷。以总皂苷的得率及纯度为考察指标,确定活性炭吸附柱层析富集油茶总皂苷的性能、洗脱参数及再生使用情况。结果表明,水洗之后再以90％乙醇洗脱较好;香草醛．浓硫酸为检测方法检测下,总皂苷解吸得率为62．9％,总洗脱率为92．4％,纯度为50．1％以上;该类柱层析活性炭在分离纯化及脱色方面作用较显著,工艺简便、成本低,适合工业化生产。     

黄酮类化合物抗肿瘤研究进展

黄酮类化合物是广泛存在于自然界中的一类多酚化合物,有许多潜在的药用价值,抗肿瘤活性是其研究热点之一。其抗肿瘤作用主要表现在抑制细胞增殖、诱导细胞凋亡、干预信号转导、影响细胞周期、影响血管生成、克服肿瘤细胞多药耐药性等方面。文中就黄酮类化合物抗肿瘤作用的研究进展进行综述。     

古菌和细菌四醚膜脂GDGTs的生物合成机制及其生物地球化学意义

以甘油二烷基甘油四醚(glycerol dialkyl glycerol tetraethers,GDGTs)为主的跨膜醚脂化合物是古菌和部分细菌细胞膜的重要组成成分。作为分子化石,GDGTs化合物对环境变化响应敏感,以其为基础的有机地球化学指标在定量重建海洋与陆地的古环境研究中发挥出独特的优势。然而,GDGTs指标在广泛应用的同时也不断出现适用性和准确性问题。其关键原因在于GDGTs的生物合成和生理机制研究相对匮乏,难以为指标提供分子生物学与生理学基础。近年来,在多学科的交叉融合下,古菌类异戊二烯GDGTs的生物合成研究取得了令人瞩目的进展。这些成果为脂类生物标志物的地学应用及生物源的确定提供了可靠的生物学基础和新的研究思路。本文综述了古菌类异戊二烯GDGTs的生物合成过程,提出了细菌支链GDGTs生物合成途径的假说,讨论了GDGTs生理过程的生物地球化学意义,并初步展望了GDGTs研究领域未来重要的发展方向。