植物内生真菌次生代谢产物研究进展

综述了近5年来对植物内生真菌次生代谢产物的研究进展,对内生真菌次生代谢产物在抑菌、杀虫、抗肿瘤活性、对植物生长调节作用及其他活性等方面进行了概述,并就其研究中存在的问题和今后可能的研究方向做了一些探讨。     

MYB转录因子在药用植物次生代谢领域的研究进展

MYB转录因子是植物中最大的转录因子家族之一,其生物学功能广泛,除去参与植物生长发育、生理活动代谢、细胞形态及模式建成、初生和次生代谢反应、对生物和非生物胁迫的应答等众多生物学过程外,在药用植物的次生代谢方面也颇具影响。目前关于MYB转录因子的研究多集中于农作物上,对于药用植物的研究少之又少,仍有很大研究空间。本研究综述了植物MYB转录因子的进化史、特征分类、功能及转化机制,着重探讨了MYB转录因子在植物次生代谢方面所起的作用,归纳总结前人相关的研究方法与思路,阐述国内外相关研究MYB的进展,为从多层面深入研究及更好地利用药用植物MYB转录因子提供思路和方法。     

马蓝次生代谢产物研究进展

马蓝是一种常用的道地药材,地下根茎与根常作为生产板蓝根及制剂的原料,具有多种药效功能。药用植物中有效成分大多数为植物次生代谢产物,但当前就马蓝次生代谢方面的研究却鲜有报道。本研究以植物的次生代谢为出发点,结合马蓝目前已经报道的药效成分研究现状,着重从酚类、萜类、含氮化合物3种次生代谢产物对马蓝次生代谢产物研究概况进行阐述,旨在为马蓝药效成分形成的分子机制研究提供理论基础,为进一步开展马蓝种质创新工作奠定基础。     

甘草内生菌研究概况

甘草内生菌能够产生与宿主植物相同、相似或全新的活性代谢物。采用内生菌发酵法生产甘草次生代谢物对可持续利用甘草资源及筛选新型活性代谢产物具有重要意义。在过去的几十年,尽管人们对甘草内生菌多样性、分离和鉴定、药理作用、次生代谢产物等方面进行了研究,并取得了一定的成果,但还远远不能满足生产的需要,甘草内生菌作为微生物资源是天然产物的重要来源。本研究综述了甘草内生菌及其次生代谢产物的相关研究,归纳出甘草内生菌可产甘草苷、甘草次酸、甘草素等次生代谢产物,并针对甘草内生菌次生代谢产物研究中存在的问题进行了展望,为合理利用甘草内生菌及进一步开发应用提供参考。     

生物碱的生理生态功能及影响其形成的因素

植物次生代谢产物是植物与环境之间长期相互作用的结果,生物碱作为药用价值极高的一类次生代谢产物,在植物的生长发育过程中扮演着重要角色。概述了生物碱在调节植物生长、应对环境胁迫、防御病虫害等方面的主要生理生态功能;同时总结了影响植物中生物碱形成的生态因素和遗传因素;并深入探讨了生物碱与环境的内在联系。为进一步认识生物碱与生物和非生物环境的相互关系,生产高产优质中药材提供思路。     

和次生代谢产物合成影响之研究进展

 真菌诱导子是一类诱导植物细胞生长和次生代谢产物合成的化学物质,包括有真菌菌体、菌液浓缩物、菌丝和菌液提取物、菌丝体高温处理后的可溶性成分、细胞壁降解成分、肽类和蛋白质等。该文对真菌诱导子对植物培养物生长和次生代谢产物合成影响的研究进展进行了综述,并对真菌诱导子在植物细胞培养生产次生代谢产物方面的前景进行了展望。     

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。本文综述了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。     

真菌诱导子对植物培养物生长 和次生代谢产物合成影响之研究进展

真菌诱导子是一类诱导植物细胞生长和次生代谢产物合成的化学物质,包括有真菌菌体、菌液浓缩物、菌丝和菌液提取物、菌丝体高温处理后的可溶性成分、细胞壁降解成分、肽类和蛋白质等。该文对真菌诱导子对植物培养物生长和次生代谢产物合成影响的研究进展进行了综述,并对真菌诱导子在植物细胞培养生产次生代谢产物方面的前景进行了展望。     

植物类黄酮次生代谢生物合成相关转录因子及其在基因工程中的应用

转录因子在类黄酮次生代谢生物合成中起着重要的作用,通过与结构基因的结合,转录因子可激活次生代谢合成途径中多个基因协同表达,从而有效启动次生代谢途径。转录因子可以激活不同植物中相似黄酮类次生代谢合成基因的表达,将从特定植物中分离出来的转录因子基因在不同植物中进行遗传转化,可以有效提高转基因植物中黄酮类物质的含量。因此,转录因子的应用是类黄酮次生代谢基因工程中的一个新方向,已显示出广泛的应用前景。本文主要介绍了类黄酮次生代谢途径相关的MYB和MYC两大类转录因子,以及利用这两类转录因子在类黄酮生物合成遗传改良中的研究进展。     

植物代谢产物在抗病反应中的功能研究进展

植物在和病原微生物共同进化的过程中形成了复杂的免疫防卫系统,其中,植物的代谢途径在其免疫防卫系统中发挥重要作用。植物在多种代谢过程中产生许多可提高植物抗病性的代谢产物,这些代谢产物是构成植物免疫系统的重要物质基础。为了了解不同的代谢产物在植物抗病中的功能及其机制,笔者结合近年研究,综述了植物代谢产物水杨酸、植物凝集素、富含羟脯氨酸糖蛋白以及次生代谢产物植保素、木质素、胼胝质的生化特点;这些代谢产物在植物抗病作用中的功能及其在抗病信号传导途径中的作用机制也得以阐明。     

植物碳同位素分馏在水分利用效率研究中的应用

稳定碳同位素测量法不受时间、空间限制,测定过程简便准确,为了消除常规传统测定水分利用效率(WUE)方法中的缺陷,可将稳定碳同位素示踪技术引用于指示作物的WUE中。本研究综述了稳定碳同位素分馏的基本原理,从植物器官组织、气候因子和水分条件分析了稳定碳同位素分馏特征与WUE的关系和在植物抗旱节水育种上的应用。通过分析不同光合型植物稳定碳同位素分馏特征得出,WUE与碳同位素比值(δ¹³C)及碳同位素分辨率(Δ¹³C)具有相关性,植物不同部位器官的δ¹³C值均有差异,降雨量、光照强度和时长以及土壤水分都对植物δ¹³C值和WUE产生显著影响。因此,利用δ¹³C和Δ¹³C这两个稳定碳同位素指标能够更好地指示植物高WUE和抗旱性,可为提高植物WUE和选育抗旱性品种提供理论依据。     

苯丙氨酸解氨酶基因家族在大豆中的时空表达研究

苯丙氨酸代谢途径是植物最重要的次生代谢途径之一,其下游产物包括异黄酮、植保素、木质素等多种次生代谢产物。苯丙氨酸解氨酶（PAL）是苯丙氨酸代谢途径的起始酶和关键酶。PAL基因家族包含8个基因,为了明晰这8个基因在大豆植株内的表达情况,通过实时定量PCR研究了PAL家族所有成员在大豆植株内的时空表达差异性。发现PAL基因家族总体的相对表达量在生殖生长时期高于营养生长时期,在叶片和子粒中相对表达量较高。PAL1-1、PAL2-1和PAL2-3基因在各部位相对表达量明显高于其他同家族基因,PAL1-1基因各时期稳定表达,PAL2-1和PAL2-3基因在生殖生长后期先后出现表达峰值。这些结果表明大豆PAL基因家族各成员的相对表达量在时间和空间上存在差异,具有一定时空表达特异性。     

植物光呼吸分子机制研究进展

光呼吸是植物的绿色细胞在光照下吸收O2释放CO2的反应,光呼吸强弱是影响C3和C4植物光合效率高低的重要因素。对光呼吸的分子机理研究是光合作用研究的热点之一。本文就光呼吸的代谢途径、光呼吸基因表达调控及光呼吸突变体的筛选等方面的研究进展进行了阐述,对光呼吸的生物学功能进行了探讨,并对光呼吸领域的发展进行了展望。     

植物抗虫生理研究进展

害虫是严重影响农作物产量和品质的重要因素.深入研究植物与害虫间的相互作用,可为从业者探索农业生产中适用的抗虫措施提供理论参考.在对相关文献分析总结的基础上,从植物对害虫为害所采取的防御机制以及昆虫为适应植物防御反应采取的特定措施两个方面进行分析,综述了植物抗虫生理的研究现状:(1)植物可通过体内营养物质含量的变化降低对...     

植物谷胱甘肽应答非生物胁迫的分子机制

谷胱甘肽(GSH)是一种普遍存在于植物中的抗氧化剂,在维持组织抗氧化防御和调节氧化还原敏感信号转导中起着关键作用。深入研究GSH在非生物胁迫中的作用,对从分子水平揭示植物GSH积累的调控机制具有重要意义。本研究从植物GSH代谢途径及其相关酶、GSH在植物应激反应中的调节、GSH参与植物激素代谢等方面进行综述,并对谷胱甘肽在植物生长发育、与其它信号通路间交互作用的研究前景进行展望,以期为植物谷胱甘肽代谢以及其在非生物胁迫方面的研究提供一定的理论参考。     

OsWD40过表达水稻根系响应盐胁迫的转录组分析

盐胁迫是影响水稻产量的主要因素之一,开展水稻耐盐机制的研究十分必要。为了揭示OsWD40基因参与耐盐的分子机制,以日本晴和OsWD40过表达水稻株系为材料,用浓度为200mmol/L的NaCl分别处理0、12、24和48h,对其根系进行转录组测序分析。结果显示,比较日本晴和OsWD40过表达株系在盐胁迫相同时间（ST0与NT0、ST12与NT12、ST24与NT24、ST48与NT48）的基因表达量,分别检测到1950、1646、3499和1522个差异表达基因。其中,盐胁迫处理24h的差异表达基因多于0、12和48h处理。对4个比较组的差异表达基因分别进行GO功能富集分析和KEGG代谢通路分析,发现差异表达基因主要富集在盐胁迫响应、脱落酸响应和转录调控等GO条目中,富集的重要代谢通路主要是植物激素信号转导,植物MAPK信号传导途径和苯丙烷生物合成、类黄酮生物合成相关的次生代谢途径等。同时,转录因子家族基因,如WRKY、MYB和bHLH等,在各比较组中呈现差异表达。由此推测,苯丙烷生物合成和类黄酮生物合成等植物次生代谢途径在OsWD40过表达水稻根系响应盐胁迫中发挥着重要作用,而且OsWD40可能介导响应脱落酸的基因转录调控,激活下游盐胁迫相关基因的表达。     

氮代谢参与植物低氮胁迫研究进展

环境的日益恶化迫使人们放弃高肥生产的观念,转向低肥绿色环保生产的理念。本文主要从低氮胁迫下氮代谢相关的酶、氮素同化途径、初级代谢、次级代谢以及氮代谢相关基因五方面综述了植物体内不同的代谢水平、形态、生理和分子响应,探讨了不同生长阶段植物的耐低氮策略,阐述了氮利用效率(NUE)相关的酶及其调控过程抵御氮胁迫过程中的作用机理。本文提出今后可针对不同植物或同一植物的不同生长期的低氮耐受差异,以及关键基因表达产物之间的关系,从多学科、多角度系统全面的研究植物在低氮胁迫下的分子响应机制,为氮代谢参与植物低氮胁迫研究提供理论参考。     

转C4光合基因水稻及其在育种中的应用

按光合作用途径可将植物分为C3植物、C4植物和CAM植物,由于C4植物在高光强、高温和高氧分压的条件下,比C3植物具有较高的光合效率,作物生理和育种学家就试图用C4光合途径改造C3作物,以提高主要农作物如稻、麦和大豆等光合生产力,但通过常规杂交的方法难以奏效。近年来,随着分子生物学的兴起和植物转基因技术的快速发展,许多与C4光合作用途径相关的关键酶PEPC、NADP-苹果酸(NADP—ME)和PPDK等一系列基因已从玉米、高粱和苋菜等C4植物中被克隆,对这些基因启动子序列分离、重组、转化及表达的研究,发现它们可以在C3植物中驱动外源基因并进行组织特异性表达,而且一系列C4型光合基因导入C3植物的成功报道。特别是获得高表达的转C4光合基因水稻,表现光合能力和种子产量显著提高,而且在光逆境的条件下,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的活性提高,从而有效地清除活性氧分子,表现耐光抑制(氧化)等。目前利用转C4光合基因水稻的育种研究也取得了重要进展,培育出携带C4光合基因的高光效水稻株系,在遗传上证明了常规育种和生物技术结合可以将转C4光合基因水稻中高表达的C4光合基因遗传给后代,获得高光效的超级稻,最后提出了本研究中尚需深入研究的问题。