MicroRNA在植物药用天然活性物质代谢途径中的调控作用

植物体中含有丰富的具有生理活性的化合物,其代谢过程错综复杂且受多元调控。MicroRNA(miRNA)是约23 nt大小的非编码RNA分子,属于参与基因调控的反式作用因子。在植物中,miRNA主要通过与靶基因的特异性结合来对其进行转录后水平的调控。近年来,关于植物miRNA的研究发展得非常迅速。越来越多的研究表明,miRNA几乎参与调控了植物各个生长阶段的生理过程。药用天然活性物质主要来源于相关植物的次生代谢。miRNA主要通过靶向作用植物细胞次生代谢途径上的酶及转录因子,或者通过影响植物激素的信号转导来调控次生代谢产物化学成分的合成。本文介绍了miRNA的生物合成、作用机制和生理功能,以及与植物化学相关的次生代谢的常见途径,主要综述了近年来国内外对miRNA在一些具有药用活性的植物天然化学产物合成过程中的调控作用的研究进展,并且展望了未来对药用植物中miRNA的研究方向。     

次生代谢抗虫基因工程研究进展

利用基因工程技术修饰植物次生代谢途径,提高有用次生代谢物的含量成为植物生物技术发展领域的热点之一。对次生代谢产物在植物抗虫基因工程中的研究进展进行了综述。     

当归转录因子AsMYB44的克隆与功能研究

为明确AsMYB44调控次生代谢产物生物合成的功能，从当归(Angelica sinensis)中分离克隆得到MYB转录因子AsMYB44,对AsMYB44进行生物信息学分析，利用根癌农杆菌介导的遗传转化体系在Samsun烟草中过表达，并对转基因烟草进行多组学联合分析。结果表明，AsMYB44基因CDS (coding sequence)全长903 bp,编码300个氨基酸，具有完整的SANT、MYB domains结构域。系统发育树结果表明，AsMYB44与拟南芥AtMYB11(AF062863.1)、AtMYB12(AF062864.1)和丹参SmMYB97(KF059561.1)同源性较高。AsMYB44转基因烟草中差异表达基因主要富集在苯丙烷合成代谢途径，其中苯丙氨酸解氨酶基因(PAL)、肉桂酸-4-羟化酶基因(C4H)、4-香豆酸：辅酶A连接酶基因(4CL)、咖啡酸3-O-甲基转移酶基因(COMT)、肉桂醇脱氢酶基因(CAD)等表达量上调。广泛靶向代谢组学结果显示，转基因烟草中酚酸、脂质、黄酮类化合物、生物碱等代谢产物含量变化显著。AsMYB44转录因子可正向调控酚酸的代谢合...     

WRKY在植物次生代谢物合成中的作用及研究进展

WRKY蛋白是被广泛研究的一类DNA特异结合转录因子,其通过结合植物次生代谢生物合成途径关键酶基因的启动子元件来调节代谢过程.次生代谢物种类繁多,结构多样,在植物中广泛存在,在自然界中起重要作用,具有较高的应用价值.综述了WRKY转录因子的起源、进化、结构,及其对萜类、黄酮类、生物碱等次生代谢物生物合成的调控,为植物次生代谢物的进一步开发利用提供参考,同时也为植物次生代谢途径的研究提供依据.     

拟南芥苯丙氨酸解氨酶基因的克隆与表达分析

苯丙烷途径是植物体内广泛存在的次生代谢途径,此代谢过程中的第1个关键酶为苯丙氨酸解氨酶(Phenylalanine ammonia-1yase,PAL)。苯丙氨酸解氨酶通过对基因的起始转录、频率的控制和对外界诱导因子的响应来调控基因的表达,并且其表达水平对于下游黄酮类物质的合成起着非常重要的作用。在一定条件下,苯丙氨酸解氨酶可利用其特殊的酶学性质逆向催化生产L-苯丙氨酸。通过一系列的生物信息学分析,确定拟南芥中苯丙氨酸解氨酶的存在,并进行基因的克隆及表达分析,为L-苯丙氨酸的生产提供新的物种来源。     

烟草绿原酸生物合成途径关键酶基因的研究进展

绿原酸是重要的植物苯丙素类次生代谢产物之一,与植物的食品风味和药用生物活性等密切相关,其生物合成与调控研究一直是科研人员所关注的焦点。本文综述了烟草绿原酸生物合成途径中关键节点苯丙氨酸解氨酶基因、肉桂酸-4-羟化酶基因、对-香豆酸辅酶A连接酶基因、羟基肉桂酰辅酶A:奎尼酸羟基肉桂酰转移酶基因、羟基肉桂酰辅酶A莽草酸/奎尼酸羟基肉桂酰转移酶基因、对-香豆酸3′-羟化酶基因的研究进展,并进一步展望了烟草绿原酸生物合成代谢调控的研究方向,旨在为烟草绿原酸生物合成途径的深入研究和定向调控提供参考。     

植物花青素生物合成途径相关基因研究进展及其基因工程修饰

对植物花青素生物合成及调控基因的研究进展、基因工程在调控花青素合成途径中的应用进行了综述。植物花青素生物合成属次生代谢途径,对该途径关键酶基因的调控可降低或提高目标化合物的产量,可通过调控植物次生代谢的方式对植物进行遗传改良。对植物通过积累花青素来适应紫外线辐射、防卫害虫及真菌侵害的分子机制进行研究,有助于培育抗病、抗逆的植物新品种。     

烟草类萜生物合成途径中关键酶基因的克隆与表达调控

萜类化合物是烟草重要的香气前体物质,它们的降解产物是烟草最重要的香气来源之一.本研究概述了类萜代谢途径及其相关酶类的克隆与表达调控的研究进展,并对利用类萜代谢工程调控该代谢途径来提高烟草香气品质的应用前景进行了展望.     

多倍体育种对植物次生代谢影响的研究

多倍体育种是提高植物次生代谢产物产量的手段之一。从次生代谢产物、次生代谢途径及其基因调控方面综述了近年来国内外研究人员关于多倍体育种对植物次生代谢产生影响的研究进展,探讨了在研究过程中尚需解决的问题,并展望了多倍体育种的研究前景。     

植物ABC转运蛋白与次生代谢产物的跨膜转运

ABC（ATP-Binding Cassette）转运蛋白是目前已知最大、功能最广泛的蛋白家族，参与生物体内多种物质的转运，因其在生物体内与肿瘤细胞耐药性等一些重要的生理过程密切相关而引起了人们的广泛关注。研究发现，在已完成全基因组测序的生物中，ABC转运蛋白在拟南芥和水稻中数量最多，推测与植物次生代谢产物的跨膜转运相关。植物产生生物碱、萜类化合物、酚类等大量次生代谢产物，保护植物体免受环境中生物和非生物胁迫的损伤。这些化合物的累积和排泌被高度调节，ABC转运蛋白在其中起着重要的作用。本综述介绍了植物ABC转运蛋白及其在植物次生代谢产物累积和跨膜转运中的研究进展。     

苯丙氨酸解氨酶与其在重要次生代谢产物调控中的作用研究进展

苯丙氨酸解氨酶(phenylanlanine ammonialyase,PAL,E.C.4.3.1.5)作为植物次生代谢特别是苯丙烷途径的关键酶,具有重要的生理意义。综述了PAL的存在与分布、分离纯化、酶学性质、三维结构和作用机制,并分析了苯丙氨酸解氨酶与植物重要次生代谢产物生产的关系,以期进一步丰富次生代谢产物的调控理论,为PAL在次生代谢产物生产中发挥作用提供基础数据。     

茉莉酸类物质在植物次生代谢调控方面的研究进展

茉莉酸类物质(JAs)是一类广泛存在于植物体内的内源激素,通过激活或抑制相应转录因子的活性进而调控与植物次生代谢相关的关键酶基因的表达,影响关键酶活性,从而对次生代谢产物的生产进行调控.本文主要概述了植物中茉莉酸类物质的生物合成途径、茉莉酸类物质在植物次生代谢中的作用等方面的研究进展,并探讨了茉莉酸类物质的潜在应用价值...     

影响烟草次生代谢产物因素的研究进展

烟草次生代谢产物直接或间接地影响烟草的内在质量.该类物质的分析研究已成为国内外烟草研究重点领域之一.该研究综述了影响烟草次生代谢产物主要因素及其当前的研究现状,并且指出利用植物次生代谢基因工程来改善烟叶品质将是未来发展方向之一.     

类黄酮物质及查尔酮合酶在油菜性状改良中的作用

类黄酮化合物(Flavonoids)是一类重要的植物次生代谢产物,查尔酮合酶(CHS)是类黄酮物质形成步骤中的一个关键酶,影响植物的多种重要性状.油菜是重要的经济作物,许多植物的CHS基因已经被克隆并进行了基因工程的研究,但CHS与油菜性状发育的关系和分子机理的研究还十分欠缺.本文简略综述了类黄酮物质的结构、分布、功能、CHS基因在类黄酮途径中的重要作用、植物界CHS基因克隆和基因工程的研究进展,重点论述了CHS在油菜的种皮色泽、花瓣颜色、异花传粉、花粉育性、抗紫外线能力、茎表紫色、抗病能力等性状形成中可能的重要作用,并提出了通过对CHS基因的表达调控来改良这些性状的可能性.     

抗肿瘤药用植物及其内生菌活性代谢产物的研究

综述近年来药用植物及其内生菌抗肿瘤活性代谢产物的研究成果。药用植物内生菌的次生代谢产物中,具有抗肿瘤作用的成分主要包含萜类化合物、生物碱类化合物、苯丙素类化合物、黄酮类化合物等多种活性物质,该研究结果为利用药用植物内生菌开发抗癌药物提供一条新的途径。     

植物苯丙氨酸代谢相关酶基因启动子研究进展

苯丙氨酸代谢途径是植物重要的次生代谢途径,主要包括苯丙烷代谢途径和异黄酮合成代谢途径,其中每一步都由不同酶调控。启动子是基因的一个组成部分,控制基因表达（转录）的起始时间和表达程度。综述了苯丙氨酸代谢途径3种重要酶,即苯丙氨酸解氨酶、查尔酮合成酶和查尔酮异构酶基因启动子的研究进展。     

功能基因组学和代谢组学技术在植物次生代谢物合成及调控研究中的应用

植物次生代谢是植物在长期进化过程中与环境相互作用的结果,由初生代谢派生. 萜类、生物碱类、苯丙烷类为植物次生代谢物的主要类型,其代谢途径多以代谢频道形式存在,具有种属、生长发育期等特异性. 该文从植物次生代谢物的分类、代谢途径及代谢调控基因工程等方面展开论述,介绍了次生代谢物的生物合成途径,以及利用基因工程等技术对植物次生代谢途径进行遗传改良等方面的研究进展,为全面认识植物代谢网络、合理定位次生代谢及其关键酶、促进野生植物资源可持续利用等提供理论依据.      

植物BAHD酰基转移酶家族研究进展

酰基化是植物生长发育过程中对其次生代谢产物修饰的重要过程。BAHD酰基转移酶家族是植物中特有的对植物的代谢产物进行酰基化修饰、参与植物次生代谢反应的一类蛋白。综述了植物BAHD酰基转移酶家族成员的基本特性、反应历程、酶学分类和其在植物次生代谢过程中的作用。并展望了BAHD在未来研究中的发展方向。     

UV-B辐射胁迫对药用植物次生代谢产物的影响研究进展

UV-B辐射胁迫对地球生物的生命活动产生极大影响,其中药用植物次生代谢产物积累是对UV-B辐射胁迫的一种响应,其相关研究对提高药用植物次生代谢产物的产量、品质和合成效率,推动药用植物次生代谢产物的开发和利用,推进增加其药效技术的调控和创新具有参考意义。综述了UV-B辐射胁迫对药用植物次生代谢产物(萜类化合物、酚类化合物和含氮化合物)产量、质量及合成效率的影响,并深入地探讨了UV-B辐射胁迫对部分药用植物次生代谢产物的合成酶、合成途径及主要分子机制的影响。此外,还对UV-B辐射与其他因子复合作用作了概述。     

植物次生代谢遗传操作中基因表达优化策略研究进展

 植物可以产生种类多样的次生代谢产物,供人类利用。通过转化代谢途径相关基因,可以实现对植物次生代谢途径的调控。在遗传操作中,对转基因载体上的表达元件进行优化,共表达功能基因的辅因子基因、亚基基因和转录因子基因,并采取合理措施避免基因沉默,能够促进外源功能基因的稳定、高效表达,从而提高产物的合成与积累量。本文综述了进行植物次生代谢途径遗传操作时,优化基因表达时的研究进展。提出为获得理想的转基因效果,有必要综合考虑影响功能基因表达的各种因素,并进行相应的优化。本文为植物次生代谢遗传操作研究提供了基础资料。