植物黄酮醇生物合成及其调控研究进展

植物黄酮醇具有广泛生物活性,其生物合成及其调控研究日益增多,逐渐成为热点。对黄酮醇生物合成关键酶（FLS、F3H、F3′H、F3′5′H、UGT）和调控因子（如MYB等转录因子）相关的生化与分子生物学研究进展进行总结,重点对相关结构基因和转录因子对黄酮醇积累发挥关键作用的试验证据进行归纳,探索调控黄酮醇物质积累的有效途径及靶标分子,以期为利用基因工程定向积累具有重要生物学功能的黄酮醇物质提供参考。     

植物花香物质代谢的研究进展

花香是植物的重要性状,是很多植物生长过程中不可缺少的组成成分。香气不仅关系到植物的授粉特性,而且可以提高植物的观赏性。同时,花香也是植物抵御各种生物、非生物胁迫的重要机制。本文对植物花香的检测,控制花香物质合成的种类及成分和目前植物花香基因工程研究进展做了简要综述,并对今后的植物花香基因工程研究进行了展望。     

柑橘中挥发性萜类物质代谢研究进展

柑橘中挥发性物质以萜类为主,不仅影响植株与环境间的信号传递和赋予果实的香气,而且对消费者的感官体验及人体健康有多样的功能。对柑橘中挥发性萜类物质生物学功能、代谢谱的种质及组织特异性、合成途径相关基因及挥发性物质与柑橘分类等研究进展进行了综述。提出目前对柑橘挥发性萜类物质的研究仅限于代谢通路及代谢谱分析;在成分分析上多以游离态为主,糖苷等键合态的分析较少;已明确功能的结构基因及调控基因报道较少,香气品质的形成机理尚有待深入解析。展望未来,基础研究方面应重点揭示柑橘中挥发性萜类物质代谢的进化和演变规律、重要结构基因及转录因子调控机制等;生产应用中关注开发利用现有具特异香味种质、创制特殊香味新品种以及提升香气品质的栽培措施。     

茉莉花萜类合成酶基因JsTPS的克隆及其表达分析

以双瓣茉莉花[Jasminum sambac（L.）Ait]花瓣为材料,采用RT-PCR和RACE技术相结合的方法,克隆了萜类合成酶基因（JsTPS）的全长cDNA,该cDNA全长为1 884 bp,其中ORF为1 491 bp,编码496个氨基酸的蛋白,分子量56 989.7 D,与原核表达结果一致。序列分析结果表明,该基因编码的氨基酸序列与油橄榄（Olea europaea）的TPS2具有75%的同源性,同属于α-Farnesene synthase分支。采用荧光定量PCR技术检测JsTPS在茉莉花开放过程中的表达量变化,结果表明,表达量在未开放时（18：00）最低,在半开放时（22：00）达到最高。     

植物胼胝质合成酶研究进展

胼胝质是一种β-1,3–葡萄糖聚合物,植物在生长发育和受到生物、非生物胁迫过程中均会有胼胝质沉积。胼胝质合成酶又称β-1,3–葡聚糖合成酶类似物,通常以多亚基复合物形式控制胼胝质的合成。本文中对胼胝质合成酶的分离鉴定过程进行了梳理,对胼胝质合成酶复合物的亚基及其作用进行了描述,重点总结了转录因子、植物生长调节剂等对胼胝质合成酶基因表达的调控作用,并对胼胝质合成酶在花粉发育和韧皮部运输过程中的作用,对机械损伤、磷酸盐、金属离子等非生物胁迫,以及虫害、细菌和真菌等生物胁迫的应答反应进行了归纳;最后对胼胝质合成酶的研究方向提出展望,以期为解析胼胝质合成酶的调控机制提供参考,也为植物(特别是园艺植物)抗性基因的挖掘提供借鉴。     

植物类胡萝卜素代谢及调控研究进展

本文概述了植物类胡萝卜素的代谢途径及关键的代谢流控制节点,重点总结了光合器官和类胡萝卜素存储器官中色素代谢的转录调控及转录后、翻译后、表观遗传等调控机制。     

茶树萜类香气物质代谢谱与相关基因表达谱时空变化的关系

针对影响茶叶香气品质的关键物质在鲜叶和花中的含量和相关基因表达的关系,以茶‘农抗早’[Camellia sinensis（L.）O. Kuntze‘Nongkangzao’]不同发育阶段鲜叶和花为试材,进行气相色谱和质谱分析。结果表明,茶树叶片萜类化合物含量受叶片发育阶段影响,表现为幼叶中多、老叶中少;糖苷态多、游离态少。此外,对前期获得并初步注释的茶树转录组数据库进行挖掘,发现了编码10个萜类合成酶--芳樟醇合成酶（CsLIS）、香叶烯合成酶（CsMYS）、(E)–β–罗勒烯合成酶（CsOCS）、(R)–柠檬烯合成酶（CsLIM）、(–)–α–萜品醇合成酶（CsTES）、(+)–α–水芹烯合成酶（CsPHS）、大根香叶烯合成酶（CsGES）、(E,E)–α–法尼烯合成酶（CsFAS）、芳樟醇/橙花叔醇合成酶（CsLIS/NES）和橙花叔醇/香叶烯芳樟醇合成酶（CsNES/GLS）的基因序列（按照植物基因命名的基本原则对上述基因进行命名）。上述基因在不同发育阶段叶片和茶树花中的转录水平与萜类香气物质丰度的时空变化有明显的正相关。此外,逆境信号物质茉莉酸甲酯能显著增强芳樟醇合成酶基因等6个基因的表达。     

植物类胡萝卜素代谢调控的研究进展

番茄是我国人民乃至世界人民日常食用的蔬菜种类之一。在物质生活丰富的今天,人们购买、食用番茄果实已不仅仅从价格的角度出发,而是在价格基础上更多的考虑其它一些因素,如：外观品质、口味、内在营养价值等等。     

植物地下器官花色苷合成及其调控研究进展

花色苷作为一种天然色素及高抗氧化活性物质,具有优良的保健功效。与地上器官相比,块根、块茎等地下器官中的花色苷具有高含量、高产量、易储存等优点,是一种高效、稳定、易于利用的花色苷来源。彩色马铃薯、紫甘薯、紫淮山等植物地下器官富含花色苷,本文对植物花色苷特别是地下器官花色苷的合成及其调控机制进行了综述,并展望了今后的研究重点。     

类胡萝卜素代谢调控与植物颜色变异

类胡萝卜素是植物呈色的重要色素,植物细胞中类胡萝卜素的积累受合成、降解及存储3种机制共同调控,任何一种机制上的基因发生突变,都会影响类胡萝卜素的总体含量,从而使得植物着色发生变异。该研究概述了高等植物类胡萝卜素主要的代谢通路及调控机制,总结了生活中常见园艺作物颜色变异品种的分子机制,为深入研究类胡萝卜素的调控网络打下坚实基础,为开展园艺作物类胡萝卜素代谢工程提供科学依据。     

矮壮素对银杏叶片光合代谢与萜内酯生物合成的影响

 为探讨矮壮素（CCC）调控银杏叶萜内酯生物合成的机理,以3年生银杏实生苗为试材,研究了0、0.5、1.0和2.0 g · L^-1 CCC处理对银杏叶光合作用、光合色素、可溶性糖和萜内酯含量的影响,并采用实时定量PCR技术（qRT-PCR）检测了对银杏萜内酯合成途径中5个关键基因表达水平的影响。结果表明,0.5、1.0和2.0 g · L^-1 CCC处理均可显著提高银杏叶光合作用速率,气孔导度,细胞间CO₂浓度,蒸腾速率,以及叶绿素、类胡萝卜素和可溶性糖的含量。在1.0和 2.0 g · L^-1 CCC处理下,银杏内酯A、银杏内酯B、白果内酯和总萜内酯含量显著高于对照。qRT-PCR分析结果显示CCC处理能显著上调银杏内酯合成途径中4个关键基因（DXS、DXR、GGPPS、LPS）的表达,表明CCC在分子水平上可能是通过诱导内酯合成关键基因表达来促进内酯的生物合成。     

花色素苷生物合成与分子调控研究进展

花色素苷是决定植物花色的主要色素,其生物合成是目前研究得最为清楚的植物次生代谢途径之一。花色素苷的生物合成主要由于F3H,F3'H和F3'5'H三个关键酶的作用形成3个分支,最终分别生成橙色到砖红色的天竺葵素糖苷,红色的矢车菊素糖苷和蓝色到紫色的飞燕草素糖苷,因此, F3'H,F3'5'H和DFR基因是利用遗传转化引入花卉植物原本缺乏的花色代谢途径的关键基因。花色素苷合成结构基因的转录调控是目前研究的热点,对结构基因的转录进行调控的转录因子主要包括两大类相互作用的因子－bHLH和MYB类转录因子,花色素苷合成的转录调控机理的基本模式,包括bHLH和MYB类因子之间的相互作用,以及它们对结构基因顺式元件的识别和结合已经阐述的比较清楚。另外,对于一些处于bHLH和MYB上游的, WD40类因子和光敏色素的研究开启了从信号传导到花色素苷合成的整个调控过程的研究。     

植物蔗糖代谢参与酶的表达及调控

在高等植物中,蔗糖具有至关重要的作用,蔗糖是光合作用的主要产物,是糖运输的主要形式,在植物生长、发育、营养物质的贮存、信号传导以及逆境条件下有重要的作用。植物中的蔗糖代谢受多种酶的调节,现对蔗糖代谢关键酶的表达及调控进行综述,并对存在的问题和今后研究的方向进行探讨。     

植物类黄酮生物合成的分子调控

类黄酮是一类重要的多酚类次生代谢物,在植物中分布广泛,具有抗菌、抗氧化等重要功能。围绕类黄酮生物合成,概述了类黄酮合成途径中的重要基因以及生物合成调控的分子机制等方面的研究进展,以期从分子角度为提高类黄酮合成提供一定的理论基础。     

葡萄果实降异戊二烯类物质合成调控研究进展

降异戊二烯类物质是构成葡萄果实香气的重要组分,其极低的感官阈值和怡人的花果香味,对葡萄及葡萄酒香气品质具有重要的贡献。综述了葡萄果实中主要降异戊二烯类物质的种类、香气特点、生物合成途径及关键酶、生物合成的影响因素等方面的研究进展,并提出关键酶的调节及相关转录因子、栽培措施的影响等是今后主要的研究方向。     

园艺植物中类胡萝卜素合成与调控的研究进展

园艺植物富含类胡萝卜素,提高类胡萝卜素含量是园艺作物育种目标之一。概述了近年来在高等植物中类胡萝卜素的合成、氧化裂解和其它衍生代谢途径的研究进展,并在结构基因调控、转录因子调控、转录后调控和库源调控等多个层面上阐述了类胡萝卜素生物合成调控机制。其中,调控类胡萝卜素合成的转录因子已经成为近年来研究的热点,主要分为直接调控类胡萝卜素合成和影响果实成熟进而间接调控类胡萝卜素合成两大类。随着研究的不断深入,新转录因子、新基因和新调控方式正不断被挖掘。     

花青苷生物合成转录调控研究进展

 花青苷生物合成由一系列结构基因编码的酶催化完成,而结构基因的表达受MYB、bHLH 和WD40 这3 类转录因子组成的MBW（MYB-bHLH-WD40）转录复合体的协同调控。花青苷合成的转 录调控研究最先在30 多年前见于玉米、拟南芥和矮牵牛等模式植物,近年来在肉质果实上也取得了重要 进展。在介绍果实花青苷的种类、分布与功能的基础上,回顾了MYB、bHLH、WD40 这3 类转录因子 的基本特性及其在花青苷合成调控中的作用,进而就MBW 转录复合体协同调控果实花青苷生物合成的 机制研究的近年进展进行了综述。     

枇杷花发育进程中氨基酸和碳水化合物代谢的变化

为研究影响枇杷(Eriobotrya japonica Lindl.‘Ninghaibai’)花的发育相关代谢机制,以花芽生理分化期、花芽形态分化期、花穗发育期、小花发育期和开花期这5个阶段的当年生春梢上顶芽、花芽或花穗为试验材料,采用GC–MS技术检测其代谢物质,并将5个阶段的差异代谢物质进行统计和归类,筛选出了相关性最高的代谢通路。此外,测定其可溶性糖、可溶性蛋白、淀粉含量以及C/N比,分析各营养物质在花不同发育阶段的变化。在整个发育进程中共检测出430种代谢物,氨基酸代谢和碳水化合物代谢是两个变化最显著的代谢通路,而小花发育期是代谢最为旺盛的阶段。可溶性糖、可溶性蛋白、淀粉含量以及C/N比的变化趋势与代谢组表型结果一致,C/N比是决定花发育进程的重要因素之一。