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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
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.
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白木香丙二烯氧化物合酶基因的表达分析
茉莉酸(jasmonic acid,JA)为植物防御反应的重要信号分子,其生物合成途径的关键酶是丙二烯氧化物合成酶(allene oxide synthase,AOS).本研究以白木香(Aquilaria sinensis为材料,设计特异引物,克隆了白木香AsAOS1基因的cDNA序列,并进行氨基酸序列分析、原核表达和纯化、组织特异性分析及非生物胁迫和激素诱导表达分析.白木香AsAOS1基因的开放阅读框(ORE)长1 575 bp,编码524个氨基酸,其蛋白分子质量是58.70 kDa.AsAOS1蛋白包含细胞色素P450的保守区域.系统进化树显示AsAOS1蛋白与甜橙(Citrus sinensis)AOS蛋白同源性较高.构建原核表达载体pET28a-AsAOS1并在大肠杆菌BL21(DE3)菌株中成功表达AsAOS1重组蛋白,利用Ni2+亲和色谱纯化得到可溶性AsAOS1重组蛋白.荧光定量PCR结果显示AsAOS1基因在茎中表达高,根次之,叶中表达低.盐、低温和重金属胁迫能够诱导白木香愈伤组织中AsAOS1基因表达,诱导12h表达量达到高;激素茉莉酸甲酯、水杨酸和脱落酸诱导后,愈伤组织中AsAOS1基因的表达量明显上升,而干旱胁迫和赤霉素处理对本AsA OS1基因的表达量影响不大.本研究为进一步研究茉莉酸途径在白木香结香机制和植物防御反应中作用奠定基础.
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白木香丙二烯氧化物环化酶基因(AsAOC1)的克隆与表达分析
丙二烯氧化物环化酶(allene oxide cyclase,AOC)是茉莉酸生物合成途径中的一个关键酶,在植物防御反应中发挥重要作用.本研究根据白木香转录组高通量测序结果设计引物扩增,利用RT-PCR技术从白木香中首次克隆得到1个AOC基因,命名为AsAOC1,并进行生物学信息分析、原核表达和纯化、组织特异性分析及非生物胁迫和激素诱导表达分析.白木香AsAOC1基因的开放阅读框(ORF)长753 bp,编码251个氨基酸,其蛋白分子质量是27.46kD.生物学信息分析表明AsAOCl蛋白包含1个保守的allene_ox_cyc结构域,系统进化树显示AsAOC1蛋白与川桑(Morus notabilis) AOC蛋白具有较高的同源性.构建原核表达载体pET28a-AsAOC1并在大肠杆菌BL21(DE3)菌株中成功表达AsAOC1重组蛋白,利用Ni2+亲和色谱纯化得到可溶性AsAOC1重组蛋白.实时荧光定量PCR检测结果表明AsAOC1基因在茎中表达量高,根与茎尖次之,叶中表达量低.盐、干旱、低温以及重金属胁迫均能够诱导白木香愈伤组织中AsAOC1基因表达;茉莉酸甲酯、水杨酸、赤霉素和脱落酸诱导后,愈伤组织中AsAOC1基因的表达量明显上升.本研究为进一步研究茉莉酸途径在白木香结香机制和植物防御反应中作用奠定基础.
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不同附加物对甘草愈伤组织培养中黄酮类化合物形成的影响
目的研究了酵母提取物、水解酪蛋白、真菌诱导子、茉莉酸及稀土元素等对甘草愈伤组织中甘草黄酮类化合物合成的影响.方法在培养基中添加各种附加物,研究其对甘草黄酮类化合物合成的影响.结果0.1%的酵母提取物可使培养物中黄酮类化合物的含量提高76.8%,甘草查尔酮含量比对照提高7.5倍.水解酪蛋白在0.05%时,培养物中黄酮类化合物含量达大值,为对照的1.7倍,其中甘草查尔酮的含量在0.1%时高,为对照的3.2倍.50 mL培养基中加入真菌诱导子2mL,甘草培养物中黄酮类化合物的含量为149.58μg·g-1,比对照(85.26μg·g-1)增加75%.10.0 μmol·L-1茉莉酸使黄酮类化合物的含量比对照提高了41%.低浓度的稀土元素Eu3+对黄酮类化合物的生物合成具有明显的促进作用,培养基中添加0.1mg·L-1的稀土元素Eu3+有利于黄酮类化合物的积累.此时,黄酮类化合物的含量为对照的2.7倍,其中甘草素的含量是对照的4倍.结论在甘草愈伤组织培养过程中,添加酵母提取物、水解酪蛋白、真菌诱导子、茉莉酸及稀土元素等是提高黄酮类化合物的有效手段之一.
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茉莉酸类化合物抗肿瘤作用机制的研究进展
茉莉酸类化合物是一类植物激素，在植物体内具有广泛的生理效应。研究表明茉莉酸类化合物具有抗肿瘤活性，在体内外可诱导癌细胞凋亡、抑制癌细胞的增殖及肿瘤的形成。回顾近年来茉莉酸类化合物作为抗癌药物的研究进展，对茉莉酸类化合物的抗肿瘤作用机制进行了简单总结。
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从反季节蔬菜到植物激素
植物激素VS植物生长调节剂植物激素,准确地说是植物内源激素,是植物体内自行产生的一种具有生理活性的有机化合物.它可由产生的部位或组织运送到其他器官.这类物质在植物体内含量虽极微,但作用却很大,是生命活动不可缺少的物质.目前公认的植物内源激素有生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯和油菜素甾醇六大类.新增的植物激素内源还有茉莉酸、多胺和水杨酸等.
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茉莉酸参与介导镧诱导丹参毛状根活性物质的积累
目的:验证氯化镧诱导丹参毛状根活性物质积累的信号分子.方法:采用HPLC法测定丹参毛状根中活性物质含量;采用“loss and gain”策略对信号分子进行验证.结果:茉莉酸甲酯对镧的响应规律与丹参毛状根中活性物质对镧元素响应规律相符且对丹参毛状根活性物质积累起促进作用;经茉莉酸甲酯淬灭剂和抑制剂处理验证发现,抑制剂和淬灭剂对丹参毛状根中活性物质积累起抑制作用,而抑制剂与氯化镧同时处理能逆转抑制剂对活性物质的抑制作用.结论:茉莉酸甲酯是氯化镧诱导丹参毛状根活性物质积累的信号分子,但不是唯一的信号分子.
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LC-MS同时测定大型海藻中9个植物激素
目的:利用高效液相色谱-三重四极杆质谱(HPLC-QqQ MS)联用分析系统建立几种大型海藻中植物激素的分析方法.方法:冷冻干燥后的藻样用甲醇-水-甲酸(15∶ 4∶1,v/v/v)提取.9个中、酸性植物激素分别在Hypersil Gold C18色谱柱上实现分离,流动相为水(A)-甲醇(B),梯度洗脱,流速0.3 mL·min-1,柱温30℃.在电喷雾电离源正离子模式下,分别取m/z 130.0,204.1,136.1,220.0作为吲哚乙酸、异戊烯腺苷、异戊烯腺嘌呤和反式玉米素核苷的定量目标离子；在负离子模式下分别取153.3,91.3,93.2,143.2,59.5作为脱落酸、苯乙酸、水杨酸、赤霉素和茉莉酸的定量目标离子进行检测.结果:植物激素浓度在5 ～500μg·L-1范围内线性良好,检测限为0.0041 ～ 0.8622μg·L-1,回收率在61.33％～ 90.39％之间,RSD＜11％(n=3).结论:本法操作简单,准确可靠,适用于藻类植物激素的含量检测.
