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.     

基于高通量测序的杂交鳢转录组数据分析

运用高通量技术对杂交鳢进行转录本测序和数据分析,经拼接与组装,最终获得52 065条unigenes,长度范围201～12 407 bp,序列平均长度为710 bp。从长度分布、GC含量和基因表达量等方面对unigenes进行评估,数据显示测序质量较好。进一步的数据分析,共鉴定出20 535个CDS,37 324个SNP位点和7 830个微卫星。用6大数据库Swiss–Prot、Nr、Pfam、KEGG、KOG和GO注释杂交鳢转录组unigenes,分别对应有20 955、28 938、19 339、14 052、19 358和18 635条unigenes获得注释。根据GO数据库的注释,可将这些unigenes分为生物过程、细胞组分和分子功能3大类共50亚类。KEGG代谢通路分析表明,这些unigenes参与了5大类30亚类共268个代谢通路,其中,参与信号转导通路的unigenes数量最多,有1 716条。     

含羞草叶片转录组测序及其黄酮合成途径解析

为了解析含羞草中黄酮类物质的生物合成途径,利用Illumina platform 2000^TM测序平台对含羞草叶片进行转录组测序,共获得94 182个Unigene,平均长度为695 bp,N₅₀值为1 159 bp。共有30 243个Unigene注释于50个GO功能组中,其中“代谢过程”“催化活性”以及“细胞”注释的Unigene数量较多。KEGG通路分析鉴定出49个Unigene注释在黄酮生物合成途径,分别编码查尔酮合成酶（CHS,12个Unigene）、查尔酮异构酶（CHI,4）、黄烷酮-3-羟化酶（F3H,3）、黄烷酮-3’-羟化酶（F3’H,9）、黄烷酮-3’,5’-羟化酶（F3’,5’H,1）、二氢黄酮醇4-还原酶（DFR,5）、黄酮醇合成酶（FLS,3）以及无色花色素还原酶（LAR,12）基因。从转录组数据库中鉴定出7 382个以单核苷酸和三核苷酸为主要类型的SSR标记。随机选出10对SSR引物进行扩增,其中有7对能够扩增出清晰的条带。     

濒危植物夏蜡梅叶片次生代谢产物含量的动态分析

为探讨濒危植物夏蜡梅叶片次生代谢产物积累的一般规律,对自然条件下夏蜡梅 叶片不同 生长时期的生物碱、皂苷、游离蒽醌等3类次生代谢产物含量进行了测定与分析。结果表 明,夏蜡 梅叶片3类次生代谢产物含量随季节的不同而有差异。3类次生代谢产物总含量、皂苷含 量、游离 蒽醌含量的变化曲线均为“双峰型”,其中,3类次生代谢产物总含量、皂苷含量在5月 和9月出现2 个峰值,游离蒽醌的含量在6月和9月出现2个峰值;生物碱含量的变化曲线总体趋势逐渐 下降, 以5月最高,10月最低。     

冬瓜高通量转录组测序及分析

【目的】获得冬瓜转录组序列、遗传变异等信息,从中挖掘冬瓜基因数据及SSR分子标记,为冬瓜后续研究提供数据支撑。【方法】以冬瓜嫩叶为材料,利用Illumina HiSeq~(TM)2000技术对冬瓜进行转录组测序,构建数据库从中获得干净序列。经De novo拼接组装后,将获得的单基因簇(Unigene)数据在非冗余蛋白数据库(nonredundant protein database,Nr)、蛋白质序列数据库(Swiss Prot protein database,Swiss Prot)、基因本体论数据库(gene ontology,GO)、蛋白质真核同源数据库(eukaryotic orthologous groups,KOG)、东京基因与基金组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)、蛋白质家族域数据库(protein families database,Pfam)6个公共数据库中进行比对,最终得到冬瓜单基因簇注释信息。利用MISA软件对转录组单基因簇进行搜索,获得单基因簇中的SSR位点。【结果】从冬瓜嫩叶中得到62 021 032条高品质序列,组装后获得40 611条单基因簇,平均长度955 bp。将所有单基因簇在Nr和Swiss Prot数据库中进行比对,结果分别比对到27 474及19 573条单基因簇;在GO数据库中,所注释到的10 659条单基因簇分别匹配到生物功能、分子功能和细胞组分3个本体的47个功能组中;与KOG数据库进行注释比对,根据其功能将注释到的单基因簇划分为25类;KEGG数据库比对注释到10 799条冬瓜的单基因簇,可分为5个大类、19个亚类、125条代谢途径;在Pfam数据库中比对到17 990条单基因簇,分属于369个类群。SSR位点搜索发现,有5 086条单基因簇包含SSR序列,获得5 474个SSR位点。【结论】利用高通量测序获得大量冬瓜转录组信息,有助于从分子水平对冬瓜进行深入研究。     

转录组及代谢组联合解析茄子果色上位遗传效应

【目的】茄子果色与商品果外观品质和价值密切相关,花青素是决定茄子果色的重要天然色素之一。通过基因表达和代谢物差异比较,解析上位基因互作调控茄子果皮花青素合成的作用机制,为不同果色茄子选育提供理论基础。【方法】以花青素合成结构基因ANS突变的白果色母本19141、花青素合成关键调控基因MYB1突变的白果色父本19147及其紫红果色F1代E3316茄子为试验材料,对商品果期果皮进行转录组测序和广靶代谢组分析。【结果】转录组测序分析表明,19141＿vs＿19147的差异表达基因（DEGs）最多,其次是E3316＿vs＿19141,两个比较组DEGs均在类黄酮途径富集程度最高;E3316＿vs＿19147筛选到的DEGs最少,未在类黄酮途径富集。广靶代谢组共检测分析到218个代谢物。E3316＿vs＿19141共检测到差异代谢物（DAMs）113个,E3316＿vs＿19147共检测到差异代谢物98个。转录组和代谢组联合分析发现花青素生物合成关键结构基因CHS、CHI、F3H、DFR和ANS,关键调节基因MYB1、AN1和AN11,修饰基因3GT、5GT、AT和OMT,还有转运基因AN9(G...     

药用植物转录组的研究进展

转录组通常是指编码蛋白质的信使RNA的总和,随着测序技术的不断进步,转录组测序成为了发展最为迅猛、应用最为普及的一种测序技术。药用植物拥有几千年的应用历史,但是大多数药用植物都缺少基因组信息,转录组测序技术可以克服这一难点,特别适合药用植物资源的研究。该文在介绍转录组测序方法和测序流程的基础上,综述了转录组测序技术在药用植物领域的应用进展,主要包括功能基因的发掘、次生代谢产物的生物合成和调控机制以及SSR分子标记的开发。     

缺刻缘绿藻转录组测序及脂质代谢相关基因注释

为了能深入地了解缺刻缘绿藻花生四烯酸(ArA)和脂质的代谢过程,利用Roche 454 GS FLX测序仪对该藻转录组进行高通量的焦磷酸测序。得到高质量读序(read)382 468条,占原始读序的97.14%,平均每条读序长322 bp,总大小达123 Mb。经CAP3软件拼接得到22 714条重叠群、25 621条singleton。将这些序列与公共数据库进行同源性搜索、比较、基因功能注释和分类。基于转录组中所注释的基因构建缺刻缘绿藻脂质代谢途径:脂肪酸是在叶绿体内从头合成,然后游离脂肪酸进入胞质,由内质网进行三酰甘油的合成,最后可能在油体蛋白作用下形成油滴并储在于细胞中。ArA自油酸是开始经过多个去饱和酶及延长酶的作用而产生的。油酸是由硬脂酰-ACP去饱和酶作用而形成的,而棕榈油酸是在叶绿体的糖脂上被去饱和而产生的。三酰甘油最终被分解成自由脂肪酸和丙酮酸,而长链脂肪酸是以酰基-辅酶A的形式逐级降解的。     

真姬菇次生代谢产物化学成分研究

[目的]研究真姬菇次生代谢产物的化学成分。[方法]真姬菇通过大米培养发酵、乙酸乙酯提取后,获得提取物。提取物经硅胶柱、Sephadex LH-20凝胶柱、RP-C₁₈反相硅胶柱等分离纯化,根据波谱数据与文献对比解析化合物结构。[结果]从真姬菇大米发酵的乙酸乙酯提取物中分离得到了14个化合物,分别鉴定为羟基大黄素(1)、1,8-二羟基蒽醌(2)、大黄素(3)、大黄素甲醚(4)、1-羟基-2-甲基蒽醌(5)、2,4-二羟基苯甲酸甲酯(6)、4-羟基苯甲酸甲酯(7)、(2ALPHA)-A′-新伽马蜡烷-2,22-二醇(8)、β-谷甾醇(9)、豆甾醇(10)、麦角甾-4,6,8(14),22-四烯-3-酮(11)、麦角甾-7,22-二烯-3-酮(12)、硬脂酸(13)、油酸(14)。[结论]化合物1～14均为首次从玉蕈属真菌次生代谢产物中分离得到。     

蜡梅花被片mRNA差异显示分析体系的建立与优化

以同一单株狗蝇蜡梅的中被片、内被片为材料,首次将mRNA差异显示技术用于蜡梅花被片的研究.建立了蜡梅优化的mRNA差异显示分析体系,并获得了29个阳性片段,为后续的分离克隆蜡梅中被片、内被片颜色差异表达的基因奠定了基础.     

蜡梅天然群体表型多样性分析

以蜡梅分布区内随机选取的9个天然群体为研究对象,对其叶片、果实、种子等8个表型性状进行多样性分析。结果表明：蜡梅表型性状在群体间存在广泛变异,8个性状群体间F值为0．99—65．90,除果实长和千粒质量,其他性状均达显著或极显著水平;群体内只有果实宽达显著水平,其他性状均不显著。8个性状的平均表型分化系数圪为63．16％,群体间多样性贡献率为8．90％,群体内多样性贡献率为3．04％,显示群体间变异是蜡梅表型性状变异的主要来源。蜡梅表型性状与地理因子的相关分析表明：果实宽与纬度成极显著负相关,种子数和千粒质量与纬度成显著负相关,而其他性状和地理位置的相关性均不显著。利用群体间欧氏距离进行的UPGMA聚类分析结果表明,9个蜡梅天然群体性状的表型特征并没有完全依地理距离而聚类,反映了蜡梅呈间断式岛状分布现状。     

蜡梅花粉活力检测方法筛选及保存时间观察

用氯化三苯基四氮唑(TTC)法、无机酸法和离体萌发法等3种测试方法检测不同蜡梅Chimonanthus praecox品种的花粉活力。结果表明:TTC法和无机酸法检测效果较差,而经过改良的培养基离体萌发法能有效地检测蜡梅花粉活力。该实验条件下,蜡梅花粉离体萌发最佳培养基为聚乙二醇(分子量6 000)300 g.kg-1 硼酸100 mg.L-1。在20℃暗培养条件下,品种大金星‘Dajinxing’、圆被素心‘Rotunbaticoncolor’和金龙紫穴‘Jinlong Zixue’的萌发率分别为64.4%,35.8%和35.5%,不同蜡梅品种花粉活力差异较大。室温露置条件下,蜡梅花粉活力能保持18~19 d,而经干燥后,在密封冷藏条件(4±2℃)下能保持2个月左右。图3表2参11     

浙江省野生蜡梅群落及其区系

经调查和考证，确认在浙江省临安市和富阳市2市交界处所发现的蜡梅属植物为野生蜡梅，蜡梅群落中共有维管植物511种（含种下等级），隶属于117科332属。通过对蜡梅群落植物区系的分析，认为其区系组成具有复杂性、多样性和古老性的特点，且以温带地理成分为主体，与湘西北蜡梅群落区组成具有较明显的相似性，调查发现蜡属喜钙树种，群落中喜钙植物、具刺植物及藤本植物相当发达，表2参15。     

切花蜡梅的修剪技术研究

通过对蜡梅枝条生长的观察,比较不同修剪方式对蜡梅生长的影响,了解蜡梅枝条的生长习性。结果表明:不同修剪方法对蜡梅的新稍生长量,长、中、短花枝着生数量和长度、花芽数量,节间长度等均有影响,隔年重截的修剪方式可以在不断复壮植株的同时,促进2年生商品花枝的形成,是一种简便有效的花后修剪方式。     

不同药剂对切花腊梅保鲜效果的影响

[目的]筛选适宜切花腊梅保鲜的药剂及其浓度。[方法]以素心腊梅为试材,以青霉素（700、900、1100mg／L）、硝酸银（102、136、170mg／L）8-羟基喹啉（50、70、90、200mg／L）3种药剂不同浓度进行正交试验,筛选适于切花腊梅保鲜剂配方,测定切花腊梅的花枝鲜重、水分平衡值、开花率、糖及蛋白质含量5个指标。[结果]根据素心腊梅的折线图和花枝鲜重、糖含量、蛋白质含量、水分平衡值、开花率5组数据分析,在正交试验的9个处理中,以凡B2c,（青霉素900mg／L＋硝酸银136mg／L＋8-羟基喹咛90mg／L）对延缓切花腊梅的衰老有明显的效果,在冬季条件下素心腊梅保鲜可达15d,同时比对照延长观赏寿命6—7d。[结论]较高浓度的青霉素、硝酸银和8-羟基喹咛的药剂组合对切花腊梅具有明显的保鲜效果。     

蜡梅根尖染色体观察制片方法

采用不同制片方法对蜡梅 (Chimonanthuspraecox)根尖进行染色处理 ,结果表明 ,用质量浓度为 2g·L-1的秋水仙碱预处理根尖 ,体积分数为 45 %的醋酸离解 ,醋酸—洋红染色效果较好 .采用这种方法 ,在 15× 40倍的显微镜下可观察到 11对染色体 .     

微波场协同提取腊梅花总黄酮的研究

对微波提取腊梅花总黄酮的新工艺进行研究。结果表明,最佳的提取工艺为:原料0.500 g的腊梅花粉末,提取剂为60%乙醇,提取剂用量为1∶60(m/V),微波功率为464 W,提取时间为450 s,提取3次。与溶剂提取法相比,微波提取腊梅花总黄酮的每次提取时间从36 000 s减少为450 s,提取率从68.17%提高到94.61%。     

Chemical Composition of Essential Oil from Chimonanthus praecox Flower

[目的]分析腊梅花精油的香气成分。[方法]采用微波辅助-水蒸气蒸馏法对腊梅花精油的香气成分进行提取,用气相色谱-质谱法对香气成分进行分析,结合谱库检索对化合物进行鉴定,应用峰面积归一化法测定各化合物的相对百分含量。[结果]在腊梅花精油中共鉴定出27种香气成分,占总含量的98.85%。其中香气化合物主要由烯烃类、醛类、酯类、醇类和烷烃类组成。相对百分含量在5%以上的主要成分有大香叶烯 D （占25.62%）、醋酸冰片酯（占16.71%）、石竹烯（占10.51%）、顺-α-罗勒烯（占5.18%）、γ-榄香烯（占8.05%）、β-芳樟醇（5.01%）、1-乙基-1-甲基-2,4-二-（1-异丙基）环己烷（占7.18%）、2,3,4,4α,5,6-六氢化-1,4α-二甲基-7-异丙基萘（占5.20%）。[结论]该研究为腊梅花资源开发利用提供了理论参考。