新倍半萜酯——苦皮藤酯1的结构鉴定

研究自然生态系中的昆虫拒食成分,不仅为揭示昆虫和植物间的生物化学关系提供科学依据,而且也为创制昆虫拒食剂新农药提供天然模板。杀虫植物苦皮藤(Celastrus angulatus Maxim)的果油对蔬菜害虫黄守瓜成虫(Aulacophora femoralis),菜青虫幼虫(Pieris rapae     

植物的防御性次生性物质与昆虫

植物的次生性物质是决定昆虫取食的重要因素,因而是昆虫化学生态学的重要组成部分. 一般地说,可以认为所有植物的某些器官,尤其是幼叶、幼茎和成熟的果实、种子,都具有昆虫所需要的基本营养物质.因而,德赛尔(Dethier)、费内(Feeny)、简申(Janzen)、范·恩登(Van Emden)等都认为植食性昆虫对寄主植物的专化性,是由植物中含有可以成为毒素的化学物质所决定的.这些化学物质都是植物的次生性代谢物,或称次生性物质.一种昆虫要能成功地利用某种植物作为食料,就必须具备克服其中毒素的解毒机制.当然,这同昆虫的取食特性也有很大关系.例如,同翅目、半翅目,以刺吸式口器从植物输导组织中吸取食物,而在输导组织中极少含有毒素,所以这些昆虫通常不大理会毒素问题.     

科学信息

Nature,Vol.331.1938年1月28日味觉转导机理——我们平时所说的甜酸咸苦构成了味觉的四种基本成份,这四种味觉包括了不同的化学类物质,如糖、酸、盐、碱。味觉受体细胞是如何探测并区分这些不同的物质的,对此可能需要多种机理作出解释。本期的三篇文章各自从不同角度讨论了味觉转导的机理,据称,味觉转导机理之一可能是在信号转导中采用了如细胞信使的循环核苷酸。     

南蛇藤植物中四个新生物碱的化学结构

自从卫矛科植物中发现抗癌活性物质——美登木素(Maytansine)和雷公藤甲素(Triptolide)以来,世界各国科技工作者对从卫矛科植物中寻找新的生物活性物质有极大的兴趣。南蛇藤 Celastrus angulatus Maxim.)的根民间用作杀虫农药,近来有报道它具有昆虫拒食作用。为了弄清其活性成分,作者从其根皮的丙酮提取物中,经溶剂分配处理,再通过氧化铝(中性)柱层析、正相和反相硅胶柱层析以及相应的制备薄层层析,共分得七个生物碱单体,它们都是无定形粉末。应用紫外、红外、高分辨质谱、高分辨核磁共振谱(400 MHz)以及二维     

利用基因工程培育抗虫植物

许多植物对多数害虫和病原体具有抗性:如果它们没有自身的抵抗能力,自然景观就不可能像现在这样而可能更为荒凉.然而,昆虫和致病的微生物对许多农业和园艺植物确实带来了损害.选育抗虫植物或使用农业化学药品都可以防治害虫,但是,化学防治费用较高,并且造成环境污染.因而,目前大量的研究工作主要放在改良植物自身对昆虫侵袭的防御能力方面. 起初,研究人员观察到苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)具有使多肽有效地抵抗各种昆虫侵袭的作用.苏云金芽孢杆菌在孢子形成期间产生δ-前毒素,并作为多分孢子内含物而沉积.只要敏感性昆虫吸入δ-前毒素,δ-前毒素就在这种昆     

亚洲玉米螟性信息素的化学结构研究

玉米螟在我国南北各地广为分布,它是玉米、高粱等高秆作物的极危险的害虫.我国分布的玉米螟,曾被记载为Ostrinia nubilalis Hübner(Lepidoptera:Pyralidae),即广布于欧洲与北美的一个种,俗称欧洲玉米螟.Mutuura等认为在我国分布的玉米螟应为Ostrinia,urnacalis Guenée.O.furnacalis的性信息素化学结构未见载于文献,但O.nubilalis的却早有大量报道,主要成份为顺-或反-11-十四烯醇乙酸酯(Z或E11-14:Ac).另一种为害玉米的同属异种昆虫O.obumbratalis Lederer在田间也能为1:1的Z11—14:Ac和E11-14:Ac混合物所     

稀土催化双烯聚合中活性链端性质及聚合机理

普遍认为,以d-轨道过渡金属化合物为催化剂的双烯定向聚合中,活性链端具η~3-烯丙基结构,而聚合物中顺-1,4及反-1,4链节的相对含量,则取决于烯丙基络合物的对式(anti)和同式(syn)异构体的含量及其异构化作用。本文作者之一曾提出,在以稀土化合物为催化剂的己二烯-2,4的定向聚合中,活性链端也应具有η~3-烯丙基结构,否则无法解释生成反-1,4-苏式-双全同立构(trans-1,4-threo-dilsolactic)聚合物。诚然,如果稀土催化双烯聚合过程也与d-轨道过渡金属的情况类似,那么,从上述概念出发,丁二烯在稀土催化剂作用下生成顺-1,4聚合物的过程,可图示如下:     

红豆杉的苦与乐

绿色之所以象征生命,是因为地球上有了植物之后才孕育出了其他的生命.其实,植物的神奇、伟大远远超出了我们肉眼所见的范围.且不说那令多少植物学家为之毕生探索的光合作用,仅就它们的次生代谢产物的神奇功能而言,已足以令人不可思议.在我们人类因进入了信息时代而自豪,因化学武器的生产而烦恼时,殊不知在那些默默无语、静静不动的植物身上,早已有了利用次生代谢产物传递信息和防敌、攻敌的本领.几千年来,正是植物的次生代谢产物为人类的健康作出了巨大的贡献,以至于今天当人类面临癌症、艾滋病等致命疾病的困扰而无力自拔时,又把希望寄托在了植物次生代谢产物身上.抗癌新药--紫杉醇,就是红豆杉类植物对人类作出的又一伟大奉献.     

金属锰(Ⅱ)配合物的合成及高选择性检测硝基化合物的性质

在室温扩散或溶剂热条件下,Mn(OAc)_2·4H_2O和N,N′-二氧化-4,4′-联吡啶(BPNO)分别与1,4-萘二酸(1,4-H2NDC)或5-氨基间苯二甲酸(NH_2-H_2BDC)反应,分离得到3个配位聚合物[Mn_2(1,4-NDC)_2(BPNO)_2(H_2O)_6·(BPNO)_3]_n(1),[Mn_2(BPNO)(1,4-NDC)_2·MeOH]_n(2)和[Mn_2(NH_2-BDC)_2(BPNO)(DMF)_2]_n(3).对这些化合物进行了红外、元素分析、热重、粉末X线衍射、单晶X射线衍射等表征.其中,化合物3在乙腈溶液中有着较好的稳定性和良好的荧光性质,可用来检测硝基类芳香化合物,它对检测2,4-DNP有着很高的选择性,并可循环使用.     

虫害诱导的水稻挥发物抑制水稻病原菌的生长

虫害诱导的植物挥发物在调节植物、植食性昆虫及其天敌的相互关系以及植物与植物之间的化学通讯中有重要作用. 为了阐明植物挥发物功能的多样性, 研究了虫害诱导的水稻挥发物对植物病原菌生长的影响. 结果表明, 供试的7种虫害诱导的水稻挥发物对稻瘟病菌Pyricularia grisea Sacc. 和水稻纹枯病菌Rhizoctonia solani Kuhn. 的生长均有抑制作用. 挥发物的种类以及不同的处理浓度导致了抑制作用间的差异, 其中绿叶性气味物质(E)-2-己烯醛和(E)-2-己烯-1-醇对病原菌抑制作用最强, 另外萜烯类物质中芳樟醇对其也有明显的抑制. 虫害诱导的挥发物对植物病原菌生长的抑制说明了植物间接防御物质具有对植物病原菌直接防御的功能, 植物挥发物在植物病虫害防治中的潜力巨大.     

一种新型羟基自由基产生分子机理的研究

羟基自由基(·OH)被公认是生物系统中最具活性的活性氧物种,能导致生物体内DNA,蛋白质和脂质氧化损伤.目前,关于·OH的产生机理,最被广泛接受的是过渡金属离子催化的Fenton反应.五氯酚(PCP)是一种重要的工农业生物杀灭剂,主要用作木材保护.采用水杨酸羟基化法和电子自旋共振自旋捕获等作为分析手段,发现H2O2和五氯酚的代谢产物之一四氯-1,4-苯醌(TCBQ)能通过不依赖于金属离子的途径产生·OH;进一步的研究发现,TCBQ而非其相应的半醌自由基对·OH的产生极其重要.TCBQ和H2O2反应的主要产物被鉴定为三氯羟基-1,4-苯醌(TrCBQ-OH),其中的氧原子被证明来源于H2O2.基于这些数据和分析,提出以下假设:TCBQ和H2O2反应产生·OH不是通过依赖于半醌自由基的有机Fenton反应进行,而是H2O2对TCBQ进行亲核攻击,形成不稳定的三氯氢过氧基-1,4-苯醌(TrCBQ-OOH)中间产物,其可均裂产生·OH和三氯羟基-1,4-苯醌自由基(TrCBQ-O·).上述反应途径展示了一类新型的·OH产生机理,即·OH的形成不需要具有氧化还原活性的过渡金属离子参与.该机理可部分解释五氯酚等其他多卤...     

陈晓亚:能否办好期刊取决于大家的信心和努力

正陈晓亚,植物生理学家,中国科学院院士、发展中国家科学院院士,中国科学院(以下简称"中科院")分子植物科学卓越创新中心/上海植物生理生态研究所研究员、博士生导师,中科院上海辰山植物科学研究中心主任,兼任上海辰山植物园园长,主要从事植物次生代谢调控及表皮细胞发育研究. 2008年起至今担任《中国科学:生命科学》编委; 2014～2017年担任Science Bulletin(《科学通报》英文版)主编, 2018年起担任顾问委员会委员.     

根据褐飞虱取食行为精细调控寄主水稻抗性的新机制

<正>植物害虫是农业生产的重要生物灾害因子,严重威胁作物生产安全.为了从寄主植物获取足够营养,植食性昆虫进化出了复杂多样的取食策略^[1].水稻(Oryza sativa L.)是我国乃至全球最重要的粮食作物之一,常年遭受多种害虫为害.褐飞虱(Nilaparvata lugens St?l, BPH)是水稻单食性害虫,通过刺吸式口器吸食韧皮部汁液,对水稻造成直接危害;     

转烟酰胺合酶基因甘蓝型油菜盐碱胁迫下叶片蛋白质差异的研究

盐胁迫是危害农作物的主要非生物胁迫之一. 为了能从蛋白质水平揭示盐胁迫下油菜耐盐的分子遗传机制, 采用IEF/SDS-PAGE 双向凝胶电泳技术对转OsNAS1 基因的甘蓝型油菜在碱性盐胁迫下(20 mmol/L Na₂CO₃)的幼叶蛋白进行了分离. 通过银染显色, 获得了分辨率和重复性较好的双向电泳图谱, PDQuest 软件在分子量20~75 kD, 等电点4~7 范围内,发现表达量变化2 倍以上的点有12 个. 对这12 个蛋白质点采用MALDI-TOF-MS 进行肽质谱指纹图分析, 有11 个蛋白点得到了可靠的鉴定, 其中有5 个差异蛋白可能与耐盐性有关,分别是二氢硫辛酸脱氢酶、谷胱甘肽-S-转移酶、过氧化物酶、20S 蛋白酶体?亚基以及核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/氧化酶, 它们参与了物质能量代谢、蛋白质降解以及细胞防卫等过程,推测转OsNAS1 基因的甘蓝型油菜的耐盐性可能与这些生理生化代谢有关. 研究结果为揭示转基因油菜耐盐机理提供了理论依据.     

西红柿杀虫剂

昆虫学家不止一次地发现落在某些野生西红柿Lycopersicon hirsutum f.glabratum 叶子上死亡的小昆虫。这种植物的叶子布满了很多能分泌有毒物质的腺毛.不久以前,美国北卡罗利纳大学的研究人员成功地离析和测定出这种具有杀虫作用的物质的化学结构,它是属于2-十三烷酮(CH_3COC_(11)H_(23))。     

小麦叶绿体中细胞分裂素的结合蛋白

在激素作用机理的研究中,激素受体的鉴别和定位是一个重要的研究内容,自从1970年发现高等植物的核糖体存在着细胞分裂素(CTK)的结合蛋白之后,陆续在一些植物的不同细胞组份中发现了这种结合蛋白。但是,CTK是否能与植物细胞的某一细胞器结合还未见报道,黄卓辉与魏家绵曾报道过6-苄氨基嘌呤(6BA)能使离体叶绿体的光合磷酸化活性增强。这使我们对CTK是否能与叶绿体结合,从而调节光合作用或代谢过程产生兴     

ATP——味觉的神经递质

当你品尝假日宴会上的各种美味佳肴时,你可能不得不感谢三磷酸腺苷(ATP)这种化学物质。新的研究显示,ATP这种传统上与细胞能量处理相关的物质在把食物的味道传递给大脑的信息过程中起到了关键的作用。当食物与舌头上的味蕾接触时,味蕾上的细胞能释放化学信使物质来刺激邻近的神经纤维,随后,这些神经纤维再将信息传入大脑,从而使大脑能区分食物到底是酸、甜、苦,还是咸。味觉研究者曾致力于鉴定味觉的神经递质(将信息从味蕾传递给神经纤维的信使物质),并提出了多种候选物质,包括去甲肾上腺素和5-羟色胺(血清素)等,但这些候选者大都已经被…     

Brassica chinensis L.体内络合钝化和抗氧化酶系统协同抵御镉胁迫的机制初探

以小白菜(Brassica chinensis L.)作为模型植物, 在不同浓度的Cd胁迫条件下, 研究小白菜富集Cd的能力以及可能的细胞抵御机制. 在200 mmol·L^-1 Cd胁迫下, 小白菜地上部分及根部Cd含量分别达到1348.3和3761.0 mg·kg^-1(干重); 小白菜体内Cd含量与植物络合素(phytochelatins, PCs)含量成正相关, Cd浓度越高PCs的含量也越高, 表明PCs络合Cd在小白菜体内Cd的解毒及耐受机制中起最主要的作用. 此外, 在研究Cd胁迫下小白菜地上部分丙二醛(MDA)的产生、H₂O₂的含量及抗氧化酶如超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、愈创木酚过氧化酶(POD)及抗坏血酸过氧化酶(APX)的活性变化的过程中发现, 在5~50 mmol·L^-1 Cd的胁迫下, 酶的活性成上升趋势, 有效地抵御氧化胁迫, 说明抗氧化系统在小白菜对Cd的解毒中发挥作用. 这些抵御机制降低了游离Cd的破坏作用, 提高了对Cd的耐受能力; 谷胱甘肽(GSH)在协调PCs络合钝化游离态Cd和抗氧化酶系统抵御Cd的氧化损伤过程中发挥了“枢纽”作用. 这些研究结果不但为植物体内PCs的络合钝化及抗氧化系统协同抵御Cd的诱导氧化胁迫提供了实验证据, 而且深化了对植物自身本能的抵御重金属污染损伤机制的理解.     

玉米赤霉烯酮影响微青萍生长发育的研究

玉米赤霉烯酮是60年代Stob等从玉米赤霉菌的培养物中分离出的一种次生代谢产物,有报道证实它具有动物雌性激素的作用,又是某些真菌的性激素。80年代以来,我们从许多不同科属的高等植物体内提取、分离并鉴定出了玉米赤霉烯酮,且认为它可能是与高等植物性分化有关的一种内源活性物质。由于高等植物的有性生殖过程比较复杂,在自然条件下     

昆虫蜕皮物质,在生命活动中扮演什么角色?

昆虫蜕皮物质,是调控昆虫蜕皮过程的激素(ecdysone),它不但存在于昆虫蜕皮过程之中,也存在于昆虫的其他生理节律变化时期;而且在低等植物蕨类、裸子植物、被子植物等众多植物类群中也有存在,并且其含量远高于昆虫中;在哺乳动物甚至人类某些特殊情况下也发现了这类物质.昆虫蜕皮物质,在生命活动中起什么样的作用?在生物界是不是蕴藏着一些共同的生命活动信息,这是一个很有趣的问题,它们具有怎样的生物学意义,已有一些学者提出过不少的假说.我们试图分析昆虫蜕皮物质存在或作用的种种现象,以及发生的变化,探讨这类神奇的物质在生命活动中究竟扮演什么角色.为此提出它们是具有"更生诱导物质"(revive inducer)作用的假说,认为"更生诱导物质"有可能是几个类型的物质协同作用,共同起效的结果.但我们可以通过一些对DNA的合成和有丝分裂等生物体发育和生殖诱导起共同作用的蜕皮甾酮物质,在宏观上对在生命现象中起调控或诱导作用的物质基础进行了解.