脂质代谢组学的研究进展

脂质是重要的生物大分子物质之一,在生物体的生命活动中起着重要作用。脂质代谢组学则是近几年来兴起的一门以研究脂类物质代谢调控各种生命活动作用机制的学科。通过系统的机体内脂类物质代谢的研究,从而揭示与其他分子间相互作用的机理。随着现代分析技术的不断进步,尤其以质谱技术及质谱联用技术在研究中的应用,加速了对于脂质研究的进一步完善。脂质代谢组学研究的不断完善也将会推动医学及生命科学相关领域研究的发展。     

通过整合转录组与代谢组解析不同类型椰子的脂肪酸调控网络

为了探究不同类型椰子中脂质种类和含量的差异，本研究利用非靶向代谢组学方法对海南高种和矮种椰子椰肉组织的代谢物进行了分析，共检测到12 579种代谢信号，其中鉴定了564种代谢物，包括氨基酸、脂肪酸、类黄酮等。定量分析表明高种椰子的脂质总体含量高于矮种椰子，其中绿矮椰子脂质含量最低。甘油脂、鞘脂和脂肪酰是不同类型椰子中主要的差异物质。转录组数据结果表明，不同类型椰子中的差异基因主要参与脂肪酸代谢、α-亚麻酸代谢、木质素代谢和苯丙烷代谢。基于表达模式的不同将差异基因划分为20个不同的模块，其中“Melightyellow”模块与差异积累的脂肪酸高度相关。通过分析模块中脂质途径结构基因启动子区的cis-element，发现大多数脂质途径基因的启动子区存在多个MYB家族的结合位点及大量的激素信号响应元件。结果表明，MYB家族的转录因子可能在脂质的合成调控中发挥重要作用，并且激素可能作为一种信号分子参与到脂质的合成调控中。本研究通过组合策略对不同品种椰肉组织脂质差异的分子机理进行分析，并进一步构建了转录因子?结构基因?代谢物的合成调控网络，为后续解析脂质合成调控的分子机制提供了资源，为油脂椰子品种选育提供了依据。     

家禽脂质代谢相关基因及miRNAs研究进展

【目的】研究鸡脂质代谢相关进展,以期为后续探究调控禽类脂质代谢的具体分子机制提供依据。【方法】通过查阅相关文献,对调控鸡脂质代谢的关键基因、microRNAs和信号通路等相关研究进展进行了全面的总结和分析。【结果】鸡脂质代谢是一个复杂的生物过程,相关基因之间的互作关系,miRNA对靶基因的调控方式以及调控禽类脂质代谢的具体机制还需要更深入的研究。【结论】未来的研究中应集中于进一步确定相关候选基因与禽类脂质代谢之间的功能作用与联系,并揭示相关的分子机制。     

转录组和代谢组揭示独脚金内酯缺失影响水稻根和叶中的脂质和黄酮代谢

对水稻的独脚金内酯合成突变体d17及野生型水稻ZH11进行转录组研究，结果表明，在d17的根和叶中的248和441个差异表达基因在脂质代谢路径上出现富集。代谢组检测结果表明，脂质和黄酮类物质的含量在d17突变体和ZH11中表现出显著差异。进一步研究发现，d17中的溶血磷脂和黄酮的含量显著降低，相关基因的表达水平下降，表明独脚金内酯参与调控水稻体内的黄酮和脂质代谢。研究结果可为研究独脚金内酯调控水稻体内次生代谢及生长发育提供参考。     

黄酮类物质的生物合成及对干旱胁迫响应的研究进展

通过阐述黄酮类物质生物合成、代谢调控以及参与干旱胁迫响应的研究进展,提出了从多组学层面联合分析逆境胁迫下基因转录以及转录调控过程,这将有助于深入理解植物对逆境胁迫响应的分子机制,从而为品种改良和产品开发提供理论参考。     

基于全基因关联分析的代谢组学在植物中的应用

植物代谢物是人类食物和营养物质的重要来源。代谢组学是对生物体内代谢物进行定量和定性分析,研究代谢物合成和调控机制的一门新兴学科。基于代谢组的全基因组关联分析（metabolome-based genome-wide association study,mGWAS）是将代谢组数据作为表型,与基因型数据进行关联分析的一种方法。概述了近几年利用mGWAS技术在植物代谢调控网络研究、初生和次生代谢物的形成机制、代谢物在植物生长发育和胁迫应答中的作用,同时综述了mGWAS在代谢物相关候选基因的定位和调控营养、品质相关代谢通路的挖掘,为深入了解植物代谢物合成调控的遗传机制奠定基础。     

南阳黑猪肌内脂质沉积相关lncRNA鉴定和功能预测

为了探讨长链非编码RNA(Long non-coding RNA,lncRNA)在南阳黑猪肌内脂肪沉积中的重要作用，通过分析已发表的南阳黑猪高脂组和低脂组背最长肌转录组数据，通过编码潜能预测获得可能的lncRNA,结合DESeq2软件筛选出在南阳黑猪高脂组和低脂组背最长肌差异表达基因和lncRNA,并通过GO和KEGG通路富集分析，找出与南阳黑猪肌内脂肪沉积相关的差异表达lncRNA。结果表明，通过编码潜能预测获得61个新的lncRNAs,新鉴定lncRNAs和已知lncRNAs与编码基因相比较表现出一些典型特征，如转录本长度较短、外显子数较少。差异表达分析发现，814个编码基因和98个lncRNA在低脂和高脂组背最长肌间差异表达。差异表达的基因参与了多种与脂质代谢相关的信号通路，如甘油三脂代谢、PPAR信号通路、脂肪酸生物合成、脂肪酸降解等。联合差异表达lncRNAs的靶基因预测和差异表达基因结果分析表明，一些lncRNA可能作用于潜在的靶基因，参与脂质代谢过程，调控背最长肌脂质沉积。研究结果为进一步深入研究与猪脂质沉积相关的lncRNA生物学功能及调控机制奠定了基础，在未来育种中改...     

衍生脂质和氧脂信号调控黄曲霉菌发育与产毒的研究进展

黄曲霉毒素污染是制约作物产业化发展的主要限制因子.黄曲霉菌特异性地侵染高含油量的作物种子(如花生种子),表明寄主脂质及其衍生脂类在黄曲霉菌生长、发育和产毒能力中扮演着霞要角色.主要综述了作物种子和黄曲霉菌通过脂氧合酶代谢途径(LOX途径)合成许多脂质衍生物和氧脂,以及这些衍生脂质和氧脂信号在调控黄曲霉菌发育和产毒方面的重要作用,对研究黄曲霉菌的抗性机制有一定的指导意义.     

小鼠肝再生过程中脂质代谢相关通路中基因的表达谱变化

[目的]研究肝再生过程中肝脏内脂质代谢通路相关基因的表达谱变化。[方法]建立CC l4诱导肝再生小鼠模型,从小鼠肝组织中提取总RNA,通过微阵列基因芯片技术检测在不同肝再生期间脂质代谢通路相关基因的表达变化,并进行具体功能分析。[结果]肝再生过程中,有98个脂质代谢相关基因的表达水平发生了变化,根据这些基因表达的变化趋势可以分为8组。整体上看,基因表达前期表现为抑制,后期表现为上调。其中,脂肪酸的合成通路基因表达以上调为主,分解代谢通路变化并不明显;大多数胆汁酸合成通路基因在4.5天之前表现为抑制,在4.5天和7天时表现为上调。[结论]肝再生过程中,脂质代谢相关通路间的基因表达变化并不一致,这些数据为进一步研究脂质代谢相关通路对肝再生的调控作用提供了明确的基因范围。     

蛋白质互作组学技术及其在植物 研究中的应用进展

蛋白质互作组学技术是一门鉴定和量化蛋白质与其他代谢物或蛋白质等分子相互作用的前沿技 术,已成为研究植物系统生物学和多组学研究的重要组成部分。近年来,基于质谱的组学技术迅速发展,也促 进蛋白质 - 代谢物相互作用（Protein-metabolite interaction, PMI）、蛋白质 - 蛋白质相互作用（ Protein-protein interaction, PPI）的发现和验证方法取得巨大进步 , 这些蛋白质互作组学技术在功能基因组和功能代谢组研究中 逐渐展示出巨大的应用潜力。系统总结了过去 10 年不同蛋白质互作组学技术（主要包括 PMI 和 PPI）的分析策略, 并详细分析了它们各自的优缺点和适用的相互作用类型,综述了蛋白质互作组学技术在植物研究领域的应用进 展,对植物蛋白质互作组学技术的应用策略和需要攻克的关键技术瓶颈进行了总结。蛋白质互作组学技术的不 断发展将进一步推动植物胞内信号转导及代谢调控通路的解析,而精准解析信号网络中关键相互作用将为植物 自身生长发育以及适应外界环境等机制研究提供重要的信息。     

园艺植物 WRKY 基因功能研究进展

WRKY 转录因子是植物中特有的一类反式作用因子。WRKY 基因家族成员众多,是植物中最大的转录因子家族之一。目前,已在多种园艺植物中对该家族进行了全基因组鉴定。大量研究表明,WRKY 转录因子参与了植物中多种生物学过程,如营养剥夺、胚胎发生、种子发育、毛状体发育、叶片衰老及其他发育和激素调节的过程,是许多调控信号网络的重要组成部分。WRKY 转录因子还可参与植物适应各种逆境的转录调控,已被证明其在生物应激反应中发挥重要作用并参与植物的防御机制,其在植物防御病菌、病毒和虫害调控过程中的重要作用正被逐步揭示。此外,WRKY 转录因子在植物响应环境中非生物胁迫方面的作用也被不断解析,其可参与调控植物对干旱、温度、盐及渗透的响应,并在此过程中发挥正向或负向调节作用。本文基于近年来的相关研究成果,重点综述了 WRKY 转录因子在园艺植物生长发育、胁迫响应和代谢合成方面所发挥的作用和调控机理,进一步明确园艺植物 WRKY 转录因子的重要生物学功能,阐明 WRKY 转录因子介导的转录调控网络,为园艺植物优良性状相关的遗传资源挖掘和分子育种提供理论支撑。     

碱蓬属植物耐盐机理研究进展

碱蓬属(Suaeda)植物是一类典型的真盐生植物,属于重要的盐生植物资源,全球广泛分布.人们已经对20种碱蓬属植物进行了观察和盐胁迫实验,研究了不同器官或组织的生理生化特征及其对盐胁迫的反应,并基于这些研究分析了盐胁迫的应答机制.叶片肉质化、细胞内离子区域化、渗透调节物质增加和抗氧化系统能力增强是碱蓬属植物响应和适应盐胁迫的重要方式和途径.但迄今为止的研究工作尚有一定的局限性,主要包括:研究工作主要集中在植物地上部分,而对植物地下部分的研究较少;多是少数生物学指标或生理学现象的单独观察,而缺乏对生理代谢过程的整体和综合分析;针对某种碱蓬的独立分析较多,而与近缘种的比较研究较少;植物对中性盐胁迫的反应研究较多,而对碱性盐的研究较少.为进一步系统阐明碱蓬属植物的耐盐机制,今后的工作应注重碱蓬属植物响应和适应盐胁迫的信号网络和调控机制研究,基于系统生物学研究思路,采用现代组学技术探索该属植物响应盐胁迫的由复杂信号网络调控的特殊生理特征和特异代谢途径.     

植物尿素代谢及稳态调节机制研究进展

尿素是农业生产中施用量最多的氮肥之一,也是植物体内重要的代谢中间产物。普遍认为,植物主要吸收土壤中经土壤微生物转化产生铵态氮和硝态氮,直接吸收尿素和内部水解作用并不显著, 但这一观点正受到挑战,因为植物拥有专用的尿素转运蛋白,能够利用尿素作为唯一氮源。本文通过概述尿素在不同生命系统中存在的基础生理意义及MIPs和DUR3系统在调控尿素吸收、转运以及库/源间氮循环过程的作用,讨论了脲酶在促进尿素氮的同化、信号传导,精氨酸途径和酰胺途径在维持C/N代谢平衡和激素信号网络调节机制,以及植物尿素代谢及稳态调节机制在农业运用方面的展望。通过阐述植物体内局部尿素浓度与整体的氮素状态信号的反馈调节调控氮素的吸收和再利用的复杂调控网络,为提高作物氮的吸收、利用及再分配和农作物遗传改良奠定理论基础。     

植物体内硒素的研究进展

硒是重要的生命元素。植物将土壤中吸收的无机硒转化为有机硒,对植物具有重要的生理作用。介绍影响植物吸收硒的主要因素,硒在植物体内的代谢途径,以及硒对植物的主要生理作用及影响,并对富硒植物的研究进行展望,以为硒和富硒植物的研究提供参考。     

过量硼对植物的毒害及高硼土壤植物修复研究进展

硼作为一种植物必需元素,在土壤中过量存在会对植物产生毒害,硼对植物的毒害作用以及利用植物修复高硼土壤已经日益受到关注。目前,硼对不同类型植物的毒害特点,植物的耐受机制还不十分清楚。特别是对于硼污染的植物修复,其研究还处于起步阶段。本文分别从植物的表观症状、生理生化和基因水平等层次,综述了过量硼对植物的毒害,并从高耐受性、超富集能力植物筛选,以及转基因技术应用等角度回顾了硼污染的植物修复研究进展。在此基础上,提出了当前相关研究存在的主要问题,并对未来的研究进行了展望。     

Advances on Current Techniques and Methodologies in Milk Lipidomics

Milk is a complex biological fluid containing lipids, proteins, carbohydrates and minerals, which are essential for infant growth. While the lipid portion constitutes only 3％-5％ of the total milk composition, it accounts for over 50％ of the infant's daily energy intake. The dominant portion (approximately 98％) is in the form of triacylglycerols and polar lipids, such as glycerophospholipids and sphingolipids, forming minor components. Recently, with the development of lipidomics, important progresses have been made in milk lipidomics, and the identification and quantification of several milk lipids at the group and molecular species level has become a reality, thereby providing useful information for the infant formula industry. In this review, an overview of the separation of the main components of milk lipids was presented, including glycerolipids, phospholipids and sphingolipids. The analytical methods and strategies for milk lipidomics, including gas chromatography-mass spectrometry (MS), capillary electrophoresis MS, nuclear magnetic resonance, matrix-assisted laser desorption ionization-MS, electrospray ionization-MS, shotgun lipidomics and liquid chromatography-MS, were reviewed. Additionally, the bioinformatics of lipidomics for milk lipid determination, including lipid classification, lipid databases and lipid analysis software, were investigated. This review would aid future investigations of the nutrition of milk lipids and refined researches on formula milk powder.     

硅提高植物耐旱性研究进展

硅对植物的生长发育及耐旱性有着重要作用,干旱胁迫会引起植物失水,抑制植物光合作用和正 常生长发育、进而降低作物产量,严重威胁粮食安全。虽然硅一直不被认为是植物必需元素,但有许多研究证明, 植物吸收硅后能够缓解各种逆境胁迫。系统总结了硅对干旱胁迫下植物生长发育、光合作用、渗透调节、抗氧 化调节等方面的国内外研究现状。研究表明,外源硅能够促进相关渗透调节物质的合成,缓解干旱引起的渗透 胁迫,还能提高相关抗氧化酶活性和抗氧化物质含量抵御氧化胁迫,从而提高植物耐旱性。但有关硅调控植物 耐旱性,目前在生理层面研究较多,有关硅是通过何种途径调控干旱胁迫下植物渗透物质合成以及各种抗氧化 酶活性的分子机理还不清楚,这方面可作为重点进一步研究。     

水稻种子休眠调控技术研究进展

种子休眠是植物适应外界环境条件以确保物种生存、繁衍和进化的自我保护方式,其休眠强弱会直接影响农业生产。本文从遗传学基础、呼吸代谢途径、激素、生态环境因子等方面综述了水稻种子的休眠调控机理,介绍了水稻种子休眠特性的检测方法、休眠特性分级,以及品种遗传特性、植物内源激素、淀粉酶活性等水稻种子休眠特性的影响因素,重点总结和分析了调控水稻种子休眠的物理、化学技术,详细介绍了种植管理、去除稃壳、施用抗穗发芽或破休眠药剂等水稻种子休眠调控技术在农业生产上的应用;同时探讨了水稻种子休眠调控的研究方向,以期为进一步开展水稻种子休眠调控技术研究提供参考。     

植物脂质转运蛋白的研究

植物脂质转运蛋白（Lipid transfer protein,LTP）是一类小分子碱性蛋白,占植物可溶性总蛋白的4％左右,目前已经在许多植物中克隆了LTP的编码基因。LTP是一种多功能的蛋白,除了被认为参与了磷脂在生物膜之间的运输外,LTP还在生物膜、角质和脂质的形成、植物的生殖发育以及信号的转导等生物过程中发挥了重要的作用,另外LTP作为一种食物过敏原和防御蛋白引起了科研人员越来越多的兴趣。本文综述了LTP的生物学功能,对LTP在农业上的应用前景做了展望。