植物萜类合成酶1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原酶研究进展

综述了近年来植物萜类合成酶1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原酶（DXR）的研究进展,指出DXR是萜类物质生物合成途径中的关键酶,从植物中克隆出的DXR基因结构相似,表达于植株的大部分器官中;它们大多与植物体内萜类物质的合成有关,植株体内上调DXR基因有可能增加萜类物质的含量。     

黄花蒿1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶基因的生物信息学分析

以黄花蒿(Artemisia annua L.)1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶基因(DXR)为研究对象,利用美国国家生物技术信息中心(NCBI)网站及生物信息学软件对碱基分布、氨基酸组成、亲疏水性及编码蛋白结构进行预测,用Clustal W进行多序列比对,用MGEA构建系统发育树,用STRING进行蛋白互作网络分析,研究黄花蒿DXR基因特征并预测分析DXR蛋白结构与功能。结果表明:黄花蒿DXR基因mRNA序列长度为1 419 bp,编码蛋白包含472个氨基酸,等电点为6.15;DXR蛋白为疏水性蛋白,无信号肽,无跨膜结构域。多序列比对及系统发育树分析表明,黄花蒿DXR蛋白与杭白菊DXR(BAE79548.1)的相似度最高,为98%,且处于同一分支,亲缘关系较近。蛋白结构分析显示,α-螺旋、无规则卷曲是黄花蒿DXR蛋白的主要结构元件。互作网络分析显示,黄花蒿DXR在2-甲基-D-赤藓糖醇-4-磷酸(2-C-methyl-D-erythritol-4-phosphate,MEP)代谢途径中,可与CMS、DXS、HDS等多个蛋白发生互作。黄花蒿DXR基因在进化过程中相对保守,获得的保守区序列信息为其他物种DXR基因的克隆奠定了基础,深入研究该蛋白酶的结构和功能特征,也为今后提高青蒿素的生物合成量提供理论支持。     

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为后期青天葵DXR基因的全长克隆、功能鉴定和调控研究奠定基础,采用生物信息学方法对前期通过转录组测序获得的青天葵DXR基因编码蛋白序列进行分析.结果表明:NfDXR序列包含457个氨基酸,分子量约为49.72 Ku,为亲水性、混合结构型蛋白质.NfDXR属于1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶超级家族,含有DXR功能域、2个NAPDH结合基序和2个DXR活性位点基序,不具有跨膜结构域和信号肽结构.NfDXR与其他单子叶植物DXR同源性高,其中与铁皮石斛DXR的序列相似度达90％.     

青天葵DXR基因编码蛋白的生物信息学分析

为后期青天葵DXR基因的全长克隆、功能鉴定和调控研究奠定基础,采用生物信息学方法对前期通过转录组测序获得的青天葵DXR基因编码蛋白序列进行分析。结果表明:NfDXR序列包含457个氨基酸,分子量约为49.72Ku,为亲水性、混合结构型蛋白质。NfDXR属于1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶超级家族,含有DXR功能域、2个NAPDH结合基序和2个DXR活性位点基序,不具有跨膜结构域和信号肽结构。NfDXR与其他单子叶植物DXR同源性高,其中与铁皮石斛DXR的序列相似度达90%。     

农杆菌介导银杏遗传转化体系的建立及Gb-DXR基因表达载体的构建（摘要）（英文）

[目的]为提高农杆菌介导的银杏遗传转化效率提供参考。[方法]以成熟的银杏种子胚为外植体,在无激素MS培养基上预培养48 h后,采用3种农杆菌（C58C1、LBA4404和EHA105）介导将GUS基因导入银杏胚中,经过组织化学染色法检测到GUS瞬时表达活性,对影响GUS基因表达的因素进行初步分析;并构建了银杏内酯前体合成途径上1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶（DXR）的表达载体。[结果]该研究得到较合适的遗传转化方案,即用银杏胚作为外植体,用携带pCAMBIA1304＋的EHA105农杆菌进行侵染,共培养3 d,进行GUS染色,结果显示转化后GUS阳性率较高。[结论]该研究为进一步的银杏转基因研究工作奠定了基础。     

农杆菌介导银杏遗传转化体系的建立及Gb-DXR基因表达载体的构建

[目的]为提高农杆菌介导的银杏遗传转化效率提供参考。[方法]以成熟的银杏种子胚为外植体,在无激素MS培养基上预培养48h后,采用3种农杆菌介导将GUS基因导入银杏胚中,经过组织化学染色法检测到GUS瞬时表达活性,对影响GUS基因表达的因素进行初步分析;并构建了银杏内酯前体合成途径上1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶（DXR）的表达载体。[结果]该研究得到较合适的遗传转化方案,即用银杏胚作为外植体,用携带pCAMBIA1304＋的EHA105农杆菌进行侵染,共培养3d,进行GUS染色,结果显示转化后GUS阳性率较高。[结论]该研究为进一步的银杏转基因研究工作奠定了基础。     

tanghaoguo@126.com

 从麻竹（Dendrocalamus latiflorus）叶中分离得到四个黄酮类化合物。经性质和光谱（UV，IR，MS，1HNMR，13CNMR等）法鉴定其结构，分别为牡荆苷（?），芦丁（II），山奈酚-3-O-β-D-芸香糖苷（III），山奈酚-3-O-β-D-葡萄糖基(1-2)-α-L-鼠李糖苷（IV）。四种化合物均为首次从该植物中得到。     

贵州多花木兰根际溶磷菌株的鉴定及代谢组学分析

为了研究溶磷菌如何响应和应对缺磷，将难溶性磷转变成可溶性磷的机制。利用贵州多花木兰根际土壤分离筛选获得溶磷菌株PD19-4，设置无磷（CK）、难溶性磷（UP）和可溶性磷（SP）3种磷元素条件下培养，并采用LC-MS/MS 代谢组学方法分析其在不同磷元素条件下培养产生的差异代谢物。经形态学鉴定、理化特性比较和16S rDNA序列比对NCBI数据库，发现PD19-4与巴氏假单胞菌（Pseudomonas baetica）最相似，且同源性达99.65%。代谢组分析发现：（1）菌株代谢物共鉴定出253个。CU（CK∶UP）、CS(CK∶SP)和US(UP∶SP)中差异显著下调的代谢物有68、101和108个。代谢物中有机酸类、氨基酸类、碳水化合物和核苷酸类差异物最多；（2）与CK相比，UP和SP中共同上调较明显的代谢物有磷酸糖类D-甘露糖6-磷酸、D-木酮糖-5-磷酸和核酮糖-5-磷酸类物质，且仅在UP中最活跃的代谢物是D-葡萄糖-6-磷酸和2-脱氧核糖1-磷酸。与UP相比，CK和SP中有机酸类精氨基琥珀酸差异倍数较大且相反，分别为17.28 log₂FC和-17.28 log₂FC；（3）KEGG注释和富集，与SP相比，CK和UP都共同富集在精氨酸、脯氨酸代谢、缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸代谢途径、碳代谢、磷酸戊糖途径及ABC转运体通路。仅在US中富集的代谢通路有嘌呤代谢、氧化磷酸化、氨基糖和核苷酸糖代谢。综合以上，溶磷菌株从可溶性磷转到难溶性磷环境中，主要通过增加有机酸类和氨基酸类代谢物，同时增强嘌呤代谢、氧化磷酸化、氨基糖和核苷酸糖代谢及磷酸戊糖途径来提高溶磷性。     

洛伐他丁和膦胺霉素对烟草HMGR和DXR活性的影响

HMGR和DXR分别是萜类生物合成途径——MVA和MEP途径的2个关键酶。本研究对烟草施用HMGR和DXR的专一抑制剂洛伐他汀(MEV)和膦胺霉素(FSM),测定烟草Nt HMGR、Nt DXR、FPPS和GGPPS基因转录水平、HMGR和DXR酶活性变化。结果表明,抑制剂处理后烟草内源基因Nt HMGR和Nt DXR表达量在24h受到明显抑制;HMGR和DXR活性均在一定时间内受到抑制。MEV和FSM能有效抑制烟草中HMGR和DXR的活性。     

蒙古苍耳子化学成分研究Ⅱ

采用色谱方法分离,通过波谱学方法鉴定结构,研究蒙古苍耳子的化学成分。从乙酸乙酯提取物中分离得到8个化合物,其中5个黄酮类化合物,2个为甾体类化合物,1个为糖苷类化合物,鉴定结构分别为：5,7,4’-三羟基-3’,5＇-二甲氧基黄酮（1）,3,5,3＇-三羟基-6,7,4＇-三甲氧基黄酮（2）,3,5,6,7,3＇-五羟基-4’-甲氧基黄酮（3）,槲皮素（4）,芹菜素（5）,羽扇豆醇（6）,豆甾醇（7）和5,3’,4＇-三羟基-7-氧-β-D-葡萄糖苷（木犀草素-7-0-β-D-葡萄糖苷）luteolin-7-0-β-D-glucoside（8）。首次从蒙古苍耳中分离得到化合物1-8。