植物花青素生物合成与调控研究进展

花青素是植物体内非常重要的一类次生代谢物,有很强的药理活性。花青素在医药保健、药用植物开发等方面具有重要的研究价值和应用潜力。目前研究者基本探明了花青素生物合成途径和分子调控机制,但还没有完全掌握花青素合成的整个网络体系,还需要继续加强对花青素生物合成与调控的研究。因此,对植物花青素生物合成途径、反应酶、结构基因、调控基因及转录因子进行综述,旨在为花青素类植物品种改良和开发提供理论支持。     

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。     

典型藏茵陈原植物（川西獐芽菜、椭圆叶花锚、湿生扁蕾）分子水平的研究进展

藏茵陈是藏族药物历史悠久的八珍藏药之一,具有清热、解毒、清肝利胆的功效。藏茵陈分为獐牙菜属、花锚属、扁蕾属等,其中川西獐芽菜、椭圆叶花锚、湿生扁蕾分别为其属中最具有代表性的植物,药效佳,受到了越来越多的欢迎。近年来,药用植物在分子水平生物合成机制与调控、分子标记技术、次生代谢产物生物合成途径（基于转录组测序技术）等方面的研究已然成为现如今分子水平研究中最活跃、最热点的领域。该文通过查阅近年文献,从生物合成分子机制与调控、分子标记技术、次生代谢产物生物合成途径（基于转录组测序技术）等方面对3种典型藏茵陈植物（川西獐芽菜、椭圆叶花锚、湿生扁蕾）的研究进展进行了综述与展望,为其今后在分子水平上相关机制的研究提供参考。     

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.     

植物次生代谢物的结构、生物合成及其功能分析——生物碱

生物碱（Alkaloid）是一类具有特异生理活性的天然产物,是许多药用植物的有效成分之一．随着科学的发展,人们对生物碱药用价值的认识、研究与应用在不断的提高．植物生物碱的生物合成途径、提取、分离与鉴别及其生物学功能随之成为当前国际上研究的焦点问题之一．重点论述了植物生物碱的生物合成途径（色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、精氨酸）与其生物学功能之间的关系,从而加深人们对生物碱的认识,对其开发利用提供一定理论依据．     

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。     

转录因子调控植物挥发性有机物生物合成的研究进展

【目的】为进一步研究和利用植物中挥发性有机物提供参考。【方法】通过查阅文献,系统总结了近年来转录因子调控挥发性有机物生物合成的研究进展。【结果】挥发性有机物是植物特征性香味的主要成分,其广泛存在于植物中,种类丰富,结构复杂。MYB、NAC、AP2/ERF、bHLH、b ZIP和NAC等6类转录因子可通过调控挥发性有机物生物合成途径中的关键基因表达,进而调控挥发性有机物的积累。【结论】概述了植物中挥发物有机物的种类及结构特点、挥发物有机物合成途径中的重要基因、6类转录因子调控挥发物生物合成的分子机制等方面的研究进展,并为进一步开展挥发性有机物相关研究做了展望。     

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。     

植物皂苷生物合成及调控研究进展

皂苷是一类组成型存在于大多数高等植物中的次生代谢物,在医药、植物源农药、保健品、营养品开发领域有广阔的应用前景,但皂苷在植物中含量低且不稳定,严重影响了皂苷类物质的开发利用。因此,调控皂苷生物合成、提高皂苷产量引起了越来越多的关注。综述了皂苷的生物合成途径,以及栽培技术、细胞工程、基因工程和毛状根培养对其合成的调控方面的研究进展,并针对该领域存在的问题以及未来的研究方向等进行了总结和展望。     

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。