那可丁生物碱生物合成的分子调控研究进展

那可丁是药源植物罂粟所独有的生物碱,其药用价值高,且无耐受性和成瘾性,是咳嗽抑制药物和潜在的抗癌药物之一,从植物中提取是其唯一来源,人工无法合成,市场前景非常广阔。目前,国内对药源植物罂粟中那可丁生物碱生物合成的分子调控研究鲜见报道。国外许多研究人员致力于解析那可丁生物碱生物合成途径,并利用现代分子生物技术提高植物中那可丁生物碱的含量与开辟新药源。本文对药源植物罂粟中那可丁生物碱生物合成的分子调控研究进展进行综述,以期为那可丁生物碱生物合成的相关研究提供良好的研究基础与理论依据。     

藜芦中甾体生物碱的研究进展

甾体生物碱是藜芦植物体内的一类次生代谢物质,主要分布在藜芦的根、茎、叶中,具有抗肿瘤、降血压、镇痛消炎等多种生理功能。目前,甾体生物碱的分离纯化、药理功能、生物合成以及转录调控等研究一直是研究热点。本文主要论述藜芦甾体生物碱的药理功能、甾体生物碱合成途径的分子生物学研究,为以后藜芦甾体生物碱生物合成途径、药理作用等研究奠定基础。     

木质素生物合成及其在农业中的应用

木质素是维管植物中主要组成成分之一,由多种芳香族化合物聚合而成,具有重要的生物学功能。木质素的生物合成分子机理及其基因调控研究引起人们极大关注。为此,综述了木质素的生物合成及其基因调控中的新进展,同时介绍了木质素在农业中的应用。     

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.      

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.     

同源扩增栀子藏红花素生物合成途径酶基因保守区

 获得功能基因是对植物次生代谢产物代谢途径进行遗传操作的必要条件。通过引入脱氧次黄嘌呤碱基和分解引物,大幅度降低高简并度引物的简并程度,并优化PCR扩增体系和扩增条件,从栀子果实中成功扩增出藏红花素生物合成途径的两个关键酶——玉米黄素剪切加双氧酶（zeaxanthin cleavage dioxygenase,ZCD）和糖基转移酶（glucosyltransferase, GTase）基因的保守区段,分别长170bp和250bp。研究结果为今后获得全长基因,并应用于植物藏红花素生物合成途径的调控奠定了基础。     

转录因子对木质素生物合成调控的研究进展

木质素是维管植物次生细胞壁的重要组分之一,具有重要的生物学功能。木质素分子与细胞壁中的纤维素、半纤维素等多糖分子相互交联,增加了植物细胞和组织的机械强度,其疏水性使植物细胞不易透水,利于水分及营养物质在植物体内的长距离运输。木质素与纤维素共同形成的天然物理屏障能有效阻止各种病原菌的入侵,增强了植物对各种生物及非生物胁迫的防御能力。然而木质素的存在也给人类的生产实践带来诸多负面影响,如造纸业中,由于必须使用大量化学药品去除木质素,加大了造纸成本,严重污染了环境;饲草中的高木质素含量则影响牲畜的消化吸收,降低了饲草的营养价值;过高的木质素含量也影响了人类对生物质能源的发酵利用。因此,利用基因工程改造植物木质素的可降解性意义重大。在高等植物中,木质素通过苯丙烷途径和木质素特异途径合成。在拟南芥中,NAC、MYB以及WRKY类转录因子都参与了对木质素生物合成的调控。在拟南芥中,MYB26可激活NST1/NST2的转录;WRKY12可与NST2的启动子区结合并对其表达进行负调控;SND1（NST3）和NST1主要在纤维次生壁的形成中发挥作用,两者功能有冗余;NST1和NST2在调控花药壁的次生壁的增厚中功能有冗余;VND6和VND7则主要在木质部导管的分化中起重要作用,这些NAC类转录因子通过与下游的MYB类转录因子如MYB83、MYB46及（或）MYB58、MYB63、MYB85和MYB103的结合对木质素合成基因的表达进行正调控,而MYB75对木质素生物合成进行负调控。多数MYB转录因子通过与下游木质素生物合成途径基因启动子区的AC元件（I、II和III）结合从而对其表达进行调控。研究表明,bHLH类转录因子也参与了对木质素生物合成的调控。文章综述了各类转录因子对木质素生物合成调控的最近进展,绘制了拟南芥中木质素生物合成的主要调控网络,同时也总结了其他物种（如水稻、小麦、玉米、桉树、松树和杨树等）中已发现的对木质素生物合成进行调控的转录因子。随着高通量测序技术的发展,研究者有望在更多的物种中发现参与木质素生物合成调控的关键转录因子,这些研究将对通过基因工程改造木质素的组成具有重要的借鉴意义。     

植物类胡萝卜素生物合成及其调控与遗传操作

类胡萝卜素是生物体内通过类异戊二烯途径合成的、自然界广泛存在的一大类天然色素物质的总称。近年来,类胡萝卜素生物合成基因的分离和功能鉴定与有关类胡萝卜素生物合成调控机制研究的新进展,使通过遗传操作调控植物体内类胡萝卜素生物合成途径成为可能。本文主要综述了近年来类胡萝卜素生物合成及其调控研究的进展,并介绍了应用转基因技术改变植物体内类胡萝卜素成分与含量的成功事例。     

新西兰生物技术在作物生产上的应用

新西兰生物技术在作物生产上的应用１．通过分子生物学技术调整植物颜色黄烷醇的生物合成途径控制着植物主要色素组分的生成。另外，它还可以引导植物抗病、虫及紫外线的化合物的形成。Ｌｅｖｉｎ研究中心的目标就是修饰黄烷醇途径，其主要研究对象为花卉植物，因为它们的...     

植物次生代谢合成途径及生物学意义

简述了植物次生代谢产物的类型、合成途径及其代谢调节,重点阐述了次生代谢产物在最近几年的的学科发展,论述了植物的次生代谢途径与其生物学功能之间的关系,从而加深了人们对次生代谢产物的认识,对其开发利用提供理论依据.