植物芪类次生代谢物的功能、合成调控及基因工程研究进展

芪类(stilbenes)是松树、葡萄和花生等植物中发现的具有抗病及保健等多种功能的次生代谢物。芪合酶是芪类次生代谢物合成途径的关键酶。植物大多数芪类次生代谢物都具有诱导合成的特性，它们的诱导合成是芪合酶基因在各种诱发因子作用下被诱导转录和翻译的结果。利用已克隆的芪合酶基因，可在转基因植物中引入芪类合成支路以合成芪类次生产物，从而达到改变转基因植物抗性及保健品质的目的。     

植物次生代谢物的类型及其对植物自身的作用

植物次生代谢的概念最早于1891年由Kossel明确提出。植物通过次级代谢途径产生的物质可称为次生代谢产物（以下简称为次生物质）。与初生代谢产物相比植物次生代谢产物（secondary membofites）是指植物体中一大类并非生长发育所必需的小分子有机化合物，其产生和分布通常有种属、器官、组织和生长发育期的特异性。多年来植物次生代谢产物曾一直被认为是植物体内的废物。但事实上，确有一些次生物质为植物自身生命活动所必需。例如，吲哚乙酸、赤霉素等作为植物激素，直接参与了生命活动的调节：叶绿素、类胡萝卜素等作为光合色素，参与光合作用；木质素为细胞次生壁的重要组成成份：某些碱基为核酸的重要组份。     

反刍动物含次生代谢物饲料的组合效应

文章综述了反刍动物含次生代谢物饲料的组合效应,并对该类饲料的组合效应进行了分类,指出了其与常规饲料组合效应的异同及今后值得重点思考的几个问题。同时还就此类饲料组合效应的研究方法进行了比较,指出应在体外产气技术的基础上结合动物饲养试验来进行含次生代谢物饲料的组合效应及其营养代谢机理。     

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.      

康氏木霉代谢物对植物病原真菌的抗菌活性测定

本研究对康氏木霉的代谢产物的抑菌活性进行了测定,并定向测定了培养时间和通气状况对康氏木霉代谢产物活性的影响,对康氏木霉的次生代谢物进行了研究,研究结果表明,康氏木霉所产生的挥发性代谢物具抑菌作用;其所产生的具抑菌作用的非挥发性代谢物对热稳定;康氏木霉在合成培养液中产生的抑菌物质活性与培养时间呈直线正相关,并随培养时间的延长,抑菌作用逐渐增强;高通气量的摇床培养条件有利于提高康氏木霉的抗菌活性。     

植物与昆虫化学生态学研究现状与展望

植物次生代谢物和昆虫信息素是化学生态学中的重要研究内容.自1959年人类从雌蚕中分离、鉴定了第一个昆虫性信息素———蚕醇以来,昆虫信息素的研究迅猛发展,极大地推动了植物化学生态学的发展.诸多的研究揭示了昆虫对环境的适应能力在于种内发达的通讯和寻找寄主的能力;植物面对环境胁迫和种间竞争的机制是体内合成次生代谢物作为防御和通讯的工具;植物和昆虫之间也存在着交互作用的化学关系.植物和昆虫化学生态的研究,已成为农林牧病虫害防治的理论依据和发展方向.化学生态学所涉及的生物活性物质是开发生物农药的源泉.概述了植物次生代谢物和昆虫信息素在农业上的研究、应用及发展前景.阐明在生态农业安全条件下,通过利用自然界生物间的这种化学作用规律,对于提高农业产量和对有害生物控制方面具有的重要意义.     

油菜叶片性状及次生代谢物质与其对黄宽条跳甲抗性的关系及对跳甲解毒酶活性的影响

黄宽条跳甲是内蒙古西部地区春油菜苗期最重要的害虫。本研究测定了2个抗虫油菜品种‘太空蒙Ⅳ’和‘大黄油菜’及1个感虫品种‘青油14’的叶片性状、次生代谢物质及取食不同品种油菜后黄宽条跳甲解毒酶活性。结果表明,油菜叶片含水量高的抗虫性强。叶片茸毛短、密度低与‘太空蒙Ⅳ’抗虫性高度相关,蜡质含量高可能是‘大黄油菜’抗黄宽条跳甲的原因之一。油菜叶片总黄酮、总酚和总生物碱含量与抗虫性呈正相关;取食抗虫性高的油菜品种的黄宽条跳甲体内谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)活性极显著高于感虫品种。     

边缘学科与植物次生代谢物质的利用

植物生态学和植物分类学分别向化学或植物化学渗透形成植物化学生态和植物化学分类学。认识植物以次生代谢物为媒介与昆虫、植物与微生物之间的化学生态方面的相关性,有利开发大量有用的天然产品,例如天然防腐剂和天然抑菌剂。在植物化学分类学中,用来作为分类标志的特征性成分往往是植物次生代谢物质。了解这些化合物的分布,可能寻找到相关的植物资源,例如调味剂和增香剂。     

玉米的抗虫性状与次生代谢物的关系

在自然感虫条件下,对辽宁广泛种植的16个主要玉米品种进行了田间调查和室内生化分析,以研究不同玉米品种心叶期对亚洲玉米螟Ostrunia.furnacalis(Guené)é的抗性及与次生代谢物的关系。结果表明,不同玉米品种间抗虫性有差异。玉米抗虫性状与植株体内丁布含量的关系表现出相关性,总酚含量与玉米抗虫性状的关系不如丁布含量密切。个别抗性材料丁布含量及总酚含量都较低,说明还有重要的次生代谢物影响玉米的抗虫性状。     

番茄果实次生代谢物对各生育期弱光处理敏感性分析

温室弱光制约着番茄生产,选择对弱光敏感性较强的生育期进行阶段性补光是经济可行的干预方式之一。为了探究番茄不同生育期的弱光敏感性,该研究在全人工光型植物工厂中种植番茄“丰收74-560RZ F1”,以全生育期1000 μmol/(m²·s)的光照强度为对照,分别于番茄花期、膨大期、转色期和采收期中的某一时期进行弱光处理（弱光处理的光照强度为160 μmol/(m²·s),同处理其他生育期光照强度均保持1000 μmol/(m²·s)）,通过对番茄风味及品质相关次生代谢物积累的分析阐明番茄品质形成对不同生育期弱光的敏感性。结果表明：1）各生育期弱光处理均降低了番茄果实总黄酮、多酚和番茄红素的含量,其中,花期弱光处理下番茄总黄酮及多酚含量均为处理间最低,分别较对照显著降低了35%、29%（P<0.05）;花期和转色期弱光处理下番茄红素含量均低于其他处理,分别较对照显著降低了45%和60%（P<0.05）;所有处理下番茄果实中番茄红素与总黄酮、多酚含量均呈显著正相关。2）各生育期弱光处理均显著降低了番茄果实中醛类、酮类、酯类、烃类及醇类等挥发性次生代谢物的总数量和总含量（P<0.05）,所有处理均为醛类含量最高,醇类含量最低。膨大期弱光处理检测出的挥发性物质总数量最少（为40种,较对照减少9%）,花期弱光处理下番茄挥发性物质总含量最低（较对照降低了28%）;其中,花期处理下醛类、酯类及其他类挥发性物质含量均为处理间最低,分别较对照显著降低了31.7%、64.1%、56.8%;花期和膨大期弱光处理下番茄果实中醇类物质含量均低于其他处理,分别较对照显著降低了25.3%和28.2%（P<0.05）;此外,酯类物质在所有处理之间差异均达到显著水平（P<0.05）,说明该类挥发性物质的弱光敏感性较强。研究表明花期弱光胁迫对番茄果实品质和风味相关次生代谢物积累的不良影响最大,较其他生育期而言,番茄花期弱光敏感期更需要采用人工光源进行及时合理的补光以降低损失,而对于花期补光强度及适宜光质需根据补光效果预期及补光成本预算等开展进一步的研究。