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  • 黄芪次生代谢研究进展

    作者:张开雪;刘振鹏;闫嵩;任伟超;刘秀波;马伟

    目的:黄芪为豆科植物,它的生物活性成分种类很多,且都有不同的药理作用.黄芪内生真菌的报道很少,所以对它的研究才刚刚开始.植物次生代谢网络复杂,利用诱导子提高植物特定代谢途径的次生代谢产物的产量,对生物合成途径进行调控.诱导子分为生物诱导子和非生物诱导子,而关于诱导子的作用机理,只有一个初步的假说,没有作用机理的指导,筛选也较盲目.为了消除试验的背景噪音,无土栽培方式在植物内生真菌及根际微生物研究中,消除了土壤菌群的影响.随着新学科的产生和新技术的发展,组学技术、新一代测序技术应运而生,并在各个领域得到广泛应用.

  • 蛇足石杉HsCAS1基因克隆及序列分析

    作者:罗红梅;张鑫;牛云云;宋经元;陈士林;殷秀梅;何顺志

    本研究对蛇足石杉(Huperzia serrata)环阿屯醇合成酶(Cycloartenol synthase,CAS)基因HsCAS1编码区进行克隆及序列分析.根据本实验室已获得的蛇足石杉转录组数据,从中获得1条具有环氧角鲨烯环化酶保守结构域的编码CAS的转录本,采用RT-PCR方法获得该基因的编码区序列,并对HsCAS1蛋白进行理化性质、蛋白二级结构及三维结构预测分析.利用实时荧光定量PCR方法检测HsCAS1基因在蛇足石杉的根、茎、叶中的表达情况.序列分析表明,所克隆的HsCAS1基因编码区长为2,271 bp,编码756个氨基酸残基,HsCAS1与紫果冷杉(Abiesmagnifica)的CAS具有61%的序列相似性.生物信息学预测HsCAS1蛋白含有3个跨膜区,具有萜类环化酶等保守结构域,不合信号肽.HsCAS1在蛇足石杉的根中表达丰度高于茎和叶.本研究在国内外首次获得蛇足石杉HsCAS1基因的编码区序列,为进一步研究HsCAS1在石杉科植物甾醇合成途径中的功能及鉴定酶活性位点奠定基础.

  • 药用植物次生代谢与中药材GAP

    作者:张永清;商庆新

    实施中药材GAP的终目的是保证中药材质量的安全、有效、稳定与可控.药用植物次生代谢与植物药材质量密切相关,探讨影响药用植物次生代谢的各种因素,并在生产实际中加以调控,对于控制植物药材质量意义重大.本文论述了药用植物次生代谢与植物药材质量之间的关系,列举了影响药用植物次生代谢的各种因素,并讨论了中药材GAP基地建设中如何调控药用植物次生代谢等问题.

  • 罗布麻和白麻叶中主要化学成分的统计分析

    作者:李慕春;王苗苗;韩飞;何伟;翟林红

    目的:研究罗布麻叶和白麻叶中主要共有次生代谢产物的积累,揭示二者主要差异,并阐明一定的规律.方法:在7,8,9月共3个月份,共采集不同生境的罗布麻和白麻叶片33份,应用超高效液相色谱法同时测定叶片中的绿原酸、芦丁、金丝桃苷、异槲皮素、紫云英苷、槲皮素、山柰酚的含量,用描述统计、相关分析、聚类分析进行数学分析.结果:17个白麻样品和16个罗布麻样品中绿原酸含量标准差分别为13.24,12.59 mg·g-1,二者金丝桃苷、芦丁、异槲皮素、紫云英苷含量的标准差分别为1.00,4.76,3.62,0.23 mg·g-1和0.27,0.82,0.59,0.03 mg·g-1;白麻和罗布麻待测组分含量分别呈现为则呈现7月低,8月高,9月低和7月至9月依次增加的整体趋势;33份样品在类间距离等于15时,可以分为4类.结论:从主要成分含量的稳定性考虑,开发时首选罗布麻叶;虽然罗布麻叶和白麻叶的主要成分存在一定差异,但因为生境与采收季节的关系,单纯以主要化学成分的含量不能有效区分罗布麻叶与白麻叶,二者在没有严格要求时,尤其是主要关注实验所考察的这些成分的利用时,可以混用;从种植地域考虑,阿勒泰、吉木乃、伊犁、长春是较佳的选择.

  • 石斛药用次生代谢产物及其基因克隆研究进展

    作者:梁烨;邹才华;李近都;李世龙;李天资

    石斛是我国名贵药用植物之一,其主要药用成分是其次生代谢物,但其来源有限、含量低、成本高,限制石斛使用空间.研究石斛药用成分的次生代谢产物的网络结构、限速步骤,解析次生代谢合成过程,掌握其药用成分的产生规律,并进行基因克隆或仿生物合成等,对合理开发利用石斛资源有重要意义.文章对石斛的次生代谢产物包括代谢物的检测和鉴定、代谢关键酶的识别和克隆等多方的研究取得的进展作简要综述.

  • 丹参不定根离体培养的研究

    作者:陈巍;郭肖红;高文远;陈海霞;黄璐琦;肖培根

    目的:对丹参不定根的离体培养进行系统研究.方法:考察了蔗糖质量浓度、培养基pH、接种、植物生长物质等影响因子对丹参不定根的生长及其次生代谢产物含量的影响.结果:随着蔗糖质量浓度的增加,丹参不定根增殖倍数呈增长趋势,丹参酮的含量呈递减趋势变化,原儿茶醛含量呈折线变化,其中以添加30 g·L-1的蔗糖高;培养基pH为6.5,5.5(或6.0),5.8时分别有利于丹参不定根的生长、丹参酮ⅡA的合成和原儿茶醛的合成.当接种量为2.5%时,丹参不定根的增殖倍数显著增加;MS培养基中附加0.5 mg·L-1KT有利于丹参酮ⅡA和原儿茶醛合成.结论:蔗糖质量浓度、培养基pH、接种量、植物生长物质显著影响丹参不定根的生长和次生代谢产物的合成.

  • 管花肉苁蓉松果菊苷次生代谢部位研究

    作者:杨太新;张喜焕;蔡景竹

    目的:通过对管花肉苁蓉寄生生长和柽柳-管花肉苁蓉不同部位松果菊苷含量的研究,为明确管花肉苁蓉松果菊苷的次生代谢部位及调控提供理论依据.方法:高效液相系统分析了指标性成分松果菊苷含量,比较分析了管花肉苁蓉干物质积累量、松果菊苷积累量和寄生柽柳根粗的相关关系.结果:随着管花肉苁蓉干物质积累量的增加,植株内的松果菊苷积累量显著增加,两者与寄生的柽柳根粗呈极显著正相关关系.吸器韧皮部的松果菊苷质量分数为15.53%,高于吸器木质部、管花肉苁蓉植株及其他部位的松果菊苷含量.结论:吸器韧皮部可能是管花肉苁蓉松果菊苷的次生代谢部位.

  • 茉莉酸信号通路中的转录因子对药用植物次生代谢调控的研究进展

    作者:姚娜;荆礼;郑汉;陈敏;申业

    茉莉酸类物质作为植物体内源激素,能够诱导萜类、生物碱和黄酮类等多种药用活性成分在植物体内的生物合成,在植物次生代谢过程中发挥着非常重要作用.茉莉酸信号通路中的转录因子能通过与靶基因启动子中的顺式作用元件相互作用,激活或抑制植物次生代谢生物合成途径中多个关键酶基因的表达,有效地启动或关闭次生代谢生物合成途径,调控特定次生代谢产物的生物合成过程,从而影响次生代谢产物的积累.该文主要综述了茉莉酸信号通路中的转录因子(包括AP2/ERFs,bHLH,MYB,WRKY)在植物次生代谢中的调控作用等方面的研究进展,并探讨了转录因子在提高药用活性成分方面的潜在应用价值,为解析茉莉酸信号通路调控植物内的次生代谢过程提供参考和依据.

  • 药用植物在干旱胁迫下生长代谢变化规律及应答机制的研究进展

    作者:司灿;张君毅;徐护朝

    干旱胁迫对药用植物的生长发育、生理生化以及次生代谢具有显著的影响,它能够抑制药用植物的生长发育,但是会促进其分泌次生代谢产物.同时研究还发现药用植物能够利用ABA信号途径和分泌渗透物质来应答干旱胁迫,减少胁迫所带来的危害.该文综述了药用植物在干旱胁迫下的生长、生理生化变化、次生代谢和应答机制,以期为研究药用植物和干旱胁迫的关系提供参考.

  • 猪苓与蜜环菌化学成分研究的相关分析进展

    作者:黄靖雯;赖长江生;袁媛;张敏;周骏辉;黄璐琦

    共生的猪苓Polyporus umbellatus与蜜环菌Armillaria mellea均为药食兼用真菌,具有降血糖、调节免疫、抑制肿瘤等多种生物活性.猪苓菌核经菌丝体发育而来,其生长过程与共生蜜环菌有关;受其侵染,猪苓菌丝体可形成菌核.该文通过分析猪苓菌丝体、菌核和蜜环菌的化学成分,发现三者均含有甾体和含氮杂环等化合物,且猪苓菌核与蜜环菌中还含有三萜类次生代谢产物.猪苓菌核及其菌丝体的甾体种类存在显著差异,但部分成分存在一定的相关性.此外,猪苓菌核还特有长链脂肪酸、酰胺和苯酚等多种化合物,推测这些可能是因蜜环菌入侵而形成的多种次生代谢产物;而蜜环菌自身主要产生倍半萜、二萜等物质.猪苓与蜜环菌的化合物含量、种类与其共生繁殖密切相关,目前尚需对二者的共生机制进行深入研究,为提高二者产量及质量提供科学依据.

  • 诱导子对丹参有效成分次生代谢的诱导与调控

    作者:李文渊;高伟;邵爱娟;何云飞;黄璐琦

    诱导子被认为是提高药用植物次生代谢产物有效的方法之一,为当前研究的热点.生物和非生物诱导子对丹参有效成分次生代谢具有诱导和调控作用.作者介绍了诱导子对丹参的诱导、调控机制等方面的研究进展.

  • 药用植物功能基因克隆新方法——成分差异表型克隆法

    作者:王学勇;崔光红;高伟;黄璐琦

    针对目前大多数药用植物遗传背景薄弱,有效成分复杂,一般克隆方法难以获得有效成分生物合成相关功能基因的困境,笔者提出并实践了"成分差异表型克隆法",介绍了其概念、原理及方法,通过实例验证了该方法的可行性.指出该方法尤其在有效成分次生代谢途径不明确、相关功能基因背景信息未知的情况下,进行功能基因克隆具有比较突出的优势.为中药功能基因克隆研究探索了新的研究思路和方法,将为深入开展药用植物基因工程、道地药材形成机制等研究奠定基础.

  • UV-B辐射对药用植物次生代谢的影响研究进展

    作者:吴洋;房敏峰;岳明;柴永福;王慧;李易非

    平流层臭氧稀薄导致到达地面的中波紫外辐射( UV-B,280 ~ 320 nm)增加.受UV-B辐射影响,药用植物的基因表达、酶活性及次生代谢发生改变,导致多种药用活性成分含量变化从而影响临床疗效.该文综述了近10年来国内外学者对UV-B辐射与植物次生代谢产物积累方面的研究成果,为药用植物的栽培和开发提供参考.

  • 诱导子对丹参毛状根酚酸类和丹参酮类成分积累的影响

    作者:张顺仓;刘岩;沈双;梁宗锁;杨东风

    目的:考察生物诱导子真菌菌丝提取物和非生物诱导子茉莉酸甲酯及二者协同作用对丹参毛状根酚酸类和丹参酮类成分积累的综合性影响.方法:在继代培养21 d的丹参毛状根中添加不同的诱导子及诱导子组合,分别测定不同收获期毛状根的生长量和两大类成分的积累量.结果:3种处理均显著抑制了丹参毛状根的生长,促进了隐丹参酮和二氢丹参酮Ⅰ的积累,但对酚酸类成分的积累却有不同的作用,茉莉酸甲酯可以促进酚酸类成分的积累,真菌诱导子在一定程度上抑制了酚酸类成分的积累.结论:真菌诱导子和茉莉酸甲酯以及二者协同作用对丹参毛状根不同成分的积累具有不同的影响,3种处理条件下水溶性成分的积累和脂溶性成分的积累基本不存在关联性.

  • 不同气候区丹参生物量、有效成分变化与气象因子的相关性研究

    作者:张辰露;梁宗锁;郭宏波;刘景玲;刘岩;刘峰华;魏良柱

    通过在陕西境内由南向北的3种典型气候区以及过渡带布设22个试验区,将同一种源丹参种苗于春季栽植于上述试验区,统一规范人工栽培管理,采用HPLC检测样品的二萜醌类成分(二氢丹参酮、隐丹参酮、丹参酮Ⅰ和丹参酮ⅡA),并测定生物量数据(根长、分根数、根直径和根干重).由中国气象科学数据共享中心平台和陕西省农业气象服务中心获取试验区的降雨量、年均温、昼夜温差等10个关键农业生态气象因子.试验结果表明:同一种源的丹参在不同气候生境条件下获得的所有试验区丹参样品经检测均符合国家药典的限量标准,二氢丹参酮含量的变异系数大.不同气候区的丹参根系形态差别较大.相关性分析结果表明:4-10月相对湿度、4-10月水气压、4-10月累积日照时数、4-10月昼夜温差和年均温是影响丹参品质的主要限制性气象因子,而4-10月20 cm平均地温、年活动积温、年均温、4-10月水气压、4-10月昼夜温差是影响丹参产量的主要限制性气象因子.丹参酮类物质均随纬度降低而升高,根的干物质积累量基本随纬度升高而降低,且随海拔升高而降低.相对于水分和温度条件,丹参对日照时数长短的要求并不严格.丹参可以适应多种气候条件,完成其正常生命过程,但与陕西北部的半干旱季风气候、中部的暖温带半湿润气候相比,南部的北亚热带湿润季风气候的相对温暖湿润气候条件更利于丹参的生长和有效成分的累积.

  • 外源H2O2对黄芩次生代谢调控及道地质量形成机制研究

    作者:付晓莹;郭慧敏;丛薇;孟祥才

    中药材需求量的增加,野生药材已不能满足临床需要,栽培药材成为商品的主要来源.由于生长环境的改变,导致很多药材质量下降.提高药材质量已成为中药资源研究的重点和难点.采用H2 O2喷施黄芩地上部分,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)变化不明显,过氧化物酶(POD)和抗坏血酸氧化酶(APX)活性显著下降,表明黄芩抗氧化酶系统消除活性氧能力降低.同时,H2O2促进苯丙氨酸解氨酶(PAL)和β-葡萄糖苷酸酶(GUS)基因表达,提高了PAL活性,促进了黄酮类成分的生物合成和苷元类成分的转化.0.004 μmol· L-H2O2处理后第2天,虽然黄芩苷和汉黄芩苷等苷类物质略有下降,但活性高的成分苷元类成分显著升高,黄芩素由0.094%升高到0.324%,汉黄芩素由0.060%升高到0.110%,分别比对照提高了246%,83.3%.

  • 2-氨基磷酸茚处理对新疆紫草悬浮细胞次生代谢物积累的影响

    作者:吕朝耕;王升;杨婉珍;刘谈;郭兰萍

    用不同浓度2-氨基磷酸茚(AIP),并结合茉莉酸甲酯(MeJA)处理新疆紫草悬浮细胞,测定不同处理组、不同处理时间细胞中迷迭香酸及乙酰紫草素、脱氧紫草素、β,β′-二甲基丙烯酰紫草素、异戊酰紫草素等次生代谢物的含量,考察AIP抑制苯丙氨酸通路后对紫草悬浮细胞中次生代谢物合成、积累的影响.结果显示MeJA处理能够明显促进新疆紫草细胞中次生代谢物的合成积累;AIP处理能够抑制新疆紫草细胞中上述次生代谢物的积累,并在二者联合处理时能一定程度上抵消MeJA的促进作用,且抑制作用的强弱与处理剂量、处理时间存在正相关性.表明苯丙氨酸途径在紫草素类化合物生物合成中具有重要作用,可为通过细胞培养方式生产紫草素类化合物的代谢调控及紫草素类化合物生物合成等进一步研究提供参考.

  • 夏枯草内在品质及生长特性对铅、铜、镉胁迫的响应

    作者:武征;郭巧生;王庆亚;周黎君;张志远;张利霞;黄涛

    目的:研究不同浓度处理水平的铅(Pb)、铜(Cu)、镉(Cd)3种重金属单一胁迫对夏枯草内在品质及生长特性的影响.方法:以<中药材生产质量管理规范,GAP(试行)>和土壤环境质量标准为主要指导原则,设定不同浓度水平处理夏枯草植株,测定相关指标,结合统计方法进行分析比较.结果:接近土壤环境质量二级标准上限值时,夏枯草生长正常,减产幅度在正常范围内,果穗重金属含量也在<药用植物及制剂外经贸绿色行业标准>限值内,同时能一定程度上增加熊果酸的积累;栽培夏枯草土壤中的重金属Pb,Cu,Cd临界值分别可以确定为400,100,1.0 mg·kg~(-1).结论:低浓度胁迫对夏枯草毒害作用较低,同时能一定程度上增加熊果酸的积累,高浓度水平对夏枯草的毒害作用明显,3种重金属胁迫使植株各部位相应重金属含量增加的趋势大致相同.

  • 龙骨马尾杉环阿屯醇合成酶(HcCAS1)基因的克隆和生物信息学分析

    作者:牛云云;罗红梅;陈士林;黄林芳

    目的:对大伸筋草的原植物龙骨马尾杉Huperzia carinata环阿屯醇合成酶(cycloartenol synthase,CAS)基因HcCAS编码区进行克隆及序列分析.方法:根据本实验室已报道的龙骨马尾杉转录组高通量测序结果分析获得1条具有环氧角鲨烯环化酶保守结构域的CAS基因序列,采用RT-PCR技术,以龙骨马尾杉根、茎、叶混合样品总RNA为模板克隆得到龙骨马尾杉HcCAS基因的编码区序列,并对HcCAS蛋白进行理化性质、蛋白二级结构及三维结构预测分析.结果:序列分析表明,所克隆的HcCAS基因编码区开放阅读框(open reading frame,ORF)长为2 274 bp,编码757个氨基酸残基,命名为HcCASI(GenBank登陆号JN790125).结论:该研究在国内外首次获得龙骨马尾杉HcCAS基因的编码区序列,为进一步研究HcCAS蛋白在石杉科植物甾醇合成途径中的功能及酶活性位点的鉴定奠定基础.

  • 桃儿七不同部位2种木脂素含量的动态研究

    作者:李艳玲;宁祎;徐文华;周国英

    采用超声提取和HPLC测定栽培植株与野生植株桃儿七不同部位中4'-去甲基鬼臼毒素和鬼臼毒素的含量,结果表明,栽培植株各部位4'-去甲基鬼臼毒素含量依次为叶柄>根,叶中未检测到此物质,野生植株不同部位4'-去甲基鬼臼毒素含量依次为须根>茎>根状茎>叶,果实中未检测到此物质;栽培植株和野生植株不同部位鬼臼毒素含量均为根>茎>叶(>果实);桃儿七栽培植株各部位2种木脂素含量随季节变化呈W型,以7月份采收时含量高.

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