水杨酸酯：一种新的植物激素

几百年前,美洲印第安人和古希腊人分别发现柳树的叶和树皮可治愈疼痛和发烧。1828年,在慕尼黑工作的约翰·巴奇纳(Johann Buchner)成功地分离出极少量水杨甙,即水杨醇的葡萄糖甙,它是柳树皮中的主要水杨酸酯。水杨酸(Salicylic acid)的名字来源于柳树的拉丁词 salix,由拉斐尔·皮里亚(Raffaelepiria)于1838年给柳树皮的这种活性成分命名。1874年,德国开始最先合成水杨酸的商品生产。阿斯匹林(乙酰水杨酸的商品名)于1898年由巴耶尔(Bayer)公司采用并迅速成为世界最畅销的药物之一。虽然水杨酸的医学作用方式是一个不断争论的问题,但它们正被用来治疗人类疾病——从普通感冒到心脏病。即使在水溶液中阿斯匹林也经过自发水解成为水杨酸,这两种物质在植物中有相似的作用,本文中将一起论及。水杨酸或邻羟乐甲酸属于植物酚类。酚类化合物具有一个羟基或其功能衍生物的芳香环。植物中苯甲酸形成的最重要的机制是苯丙烯酸的侧链降解。苯丙烯酸是莽草酸途径的重要中间体,它向水杨酸的转化很可能经过苯甲酸或邻羟苯丙烯酸进行。最近对34种植物的叶和繁殖结构中水杨酸含量的研究证实了其在植物中的普遍存在。发现在生热植物的花序和感染坏死病原体的植物中,水杨酸含量最高。     

虫粪与植物的生长竞争

许多树木和植物为了争取空间、光照和营养物质。往往产生一些抑制周围其它植物生长的物质,叫做异株相克化学物质。异株相克化学物质一般以挥发性物质从叶片中释放出。或以分泌物的形式从根中排出。可是,澳大利亚的科学家们最近又发现了树木产生异株相克化学物质的奇特途径。桉树周围很少有其它植物生长,这是异株相克化学物质作用的结果。这种异株相克化学物质既不是由桉树叶所产生,也不是由根所分泌,而是遗留在桉树下的昆虫粪便。它是由食桉树叶的昆虫所排出的。科学家们估计,每年桉树所生长的叶子有15—     

阿斯匹林

阿斯匹林,这一古老的药物及其获得广泛应用的同族药物,二百多年后,其作用机理才得以完善地说明。尽管斯通当时并不了解,可他发现的是水杨酸类药物——水杨酸衍生物的总称。这些化合物能退热或缓解各种急病、恶寒、疟疾等引起的疼痛。这种柳树皮有收敛作用是因为它含有较高浓度的水杨酸甙。现在使用最广泛的水杨酸类是乙酰水杨酸,它以     

蜂蜡中油菜素内酯类物质的分离及其生物活性

油菜素内酯(BR)是70年代美国科学家首先发现的具有七元内酯环的甾体类植物激素。最近,科学家们又从植物体内找到了另外12种具有类似化学结构和生物活性的化合物;它们能在ppb级的浓度下调节植物生化     

科技传真

氰化物治疗癌症 剧毒的氰化物可以成为治疗癌症的极好药物。科学家认为,由于氰化物的分子有特殊聚合作用,可进到癌细胞表面,所以它将会有选择性地对人体内的癌细胞发生作用。科学家们从植物界发现了这一原理:某些植物能释放氰化物以避免害虫的侵袭。例如,在绣球花的细胞里含有一种特殊酶,它能在植物受     

植物的语言之谜

也许有人会说,植物绝对不会"说话"。然而许多事实证明,植物之间能够相互交流。最近科学家们在研究中出人意料地发现,当植物的叶子被昆虫咀嚼时,植物身上所发生的生化反应与动物身上抑制病痛和创伤的神经激素反应几乎一样。当昆虫咬叶子时,叶子随即释放出一种激素,类似于动物受到伤害释放的内啡呔物质。这些对待伤痛的化学反应如此接近,以至于在植物组织上喷洒布洛芬或阿斯匹林后,如同在人身上一样能消除     

科技传真

利用蜜蜂嗅觉提高作物产量 蜜蜂对于选择什么植物进行授粉是相当挑剔的,通常只有花蜜较多的植物才会成为它们经常光顾的对象。法国比较无脊椎神经生物学研究所的科学家们最近发现,除植物的颜色外,蜜蜂们还能根据气味来记住这些丰盛的花蜜大餐来源。那么,经过训练后蜜蜂就能够对特定气味的植物“情有独钟”,利用这点可更有效地对作物进行     

水稻黄化叶片硝酸还原酶活性的暗诱导

在植物体内,NO_3~-还原为NO_2~-的反应是由硝酸还原酶(NADH:NR,ECl.6.6.1)所催化的。NR是诱导酶,在高等植物中,它的活性产生除需要底物诱导外,还依赖于光的作用。在黄化叶片中不能诱导产生NR活性,但如果在诱导液中加入葡萄糖,则可以诱导出NR活性来。过去认为这可能与体内能量水平有关。我们在水稻黄化叶片中发现,只要含NO_3~-的     

转基因植物生产药物蜂蜜

终有一天，一勺蜂蜜将替代苦涩的药丸和疼痛的注射。荷兰科学家正在用转基因植物的花蜜生产药物蜂蜜和疫苗蜂蜜。此前，荷兰植物栽培研究中心的科学家们发现：植物花蜜中的蛋白质直接进入了蜂蜜，而未被蜜蜂所消化。他们首先在市场上出售的蜂蜜中发现了石南属植物的抗真菌蛋白质。然后，科学家用含有牛血清蛋白质的精液喂养蜜蜂，发现该蛋白不但在蜂蜜中没有变化，而且还浓缩了两倍。通过调整植物的DNA，科学家们现在可以给各种植物增加新基因，用这种方法，药物就可以分解在植物的花蜜中。目前，科学家正在调整矮牵牛属植物的基因，使它…     

β-罗勒烯信号分子诱导的防御基因表达模式

β-罗勒烯是近年来发现的一种植物通讯信号分子，现在只了解β-罗勒烯能诱导离体叶片中与水杨酸有关的防御基因的表达．但是到目前为止还不了解β-罗勒烯能否诱导完整植株中防御基因的表达，它在植物防御基因表达模式中起着什么作用．本文报道了对β-罗勒烯作用研究的三个新结果．第一，β-罗勒烯能够诱导完整植株中防御基因的表达；第二，顺式-β-罗勒烯和反式-β-罗勒烯两种同分异构体都能诱导防御基因的表达,但作用方式不同，第三，罗勒烯能消除茉莉酸和水杨酸两信号传递途径之间的拮抗作用．     

田原之战

夏日的田原彩蝶翩跹、群芬斗妍、昆虫唧唧、百鸟鸣啭、万物向荣、馨香弥漫,真是难得的太平景象。然而科学家们发现在那貌似宁静之中,却进行着一场生存的酣战:各类植物都利用特殊的化学物质抵御敌方或吸引需要的盟友。事实上,对“植物相互影响”这门新兴学科(即研究植物如何利用化学分泌物影响其它植物)从事研究的科学家正不断发现这是一场相当复杂而高级的战争。让我们试由植物的观点来看待世界。绝大多数其它生物为了避险或觅食可以跑、飞、游、爬,但植物通常却只能扎根于一处。并且由于只有植物才能利     

利用农杆菌设计新基因

一类叫做农杆菌的微生物,能把DNA插入植物细胞,科学家现在力图利用这种天然系统的优点来改良作物。科学家们选取的一种基因,已首次置放在农杆菌DNA的载体上并转移到植物细胞中,而且这种新基因在植物内的存在已为实验所证实。跨出了这一有希望的步子以后,科学家们看到,有可能利用遗传工程赋予     

SO_2诱导的毛白杨叶片LCL发射光谱变化

二氧化硫是大气主要污染物.植物对SO_2反应十分敏感,通常人和动物还不致引起伤害的污染剂量,却可使一些植物受到伤害.叶片是植物进行气体交换的器官,庞大的叶表面与空气接触使SO_2得以随着空气一起通过气孔进入叶内.所以,SO_2的伤害首先表现在叶片上.余叔文等人的研究指出:“当急性伤害症状出现时,阔叶植物叶片脉间有不规则形坏死斑,斑点大小不一或呈块状”,“受SO_2伤害的叶片有的能发特殊的荧光”,并认为这是一种可以利用的特性.因此,利用植物叶片发光表征SO_2污染日益受到人们的重视.直接利用叶片     

植物也有生物钟

利用在树苗中移植萤火虫DNA 而培植了一种能在黑暗中发光植物的科学家,已经在这种植物中证实了第一种生物钟基因。他们发现的这种计时基因能控制生物节律,如叶片运动、气孔张开、开花时期和光合作用循环。它的发现可以产生许多实际应用,如园艺、农业,甚至人类     

防治女性偏头痛

医学上很早就发现女性得偏头痛的人数远远超过男子,好像偏头痛对女性"情有独钟"。科学家们发现:偏头痛往往在两次月经周期之间的排卵期或月经来潮之前出现,这时女性体内雌激素含量远较平常要高。据此,科学家推测:女性偏头痛与雌激素的神经化学作用有着密切关系。原来,体内雌激素含量增高,会大量产生一种名叫血清基的化学物质,这种物质会刺激大脑神经,从而导致偏头痛。而且,它还能让人心情烦躁不安,容易激动。另外,还有两个帮凶推波助澜:一个是患偏头痛妇     

独树一帜的抗癌疫苗

2000年4月,在英格兰南部的皇家伯恩茅斯医院里,医生为一位42岁的淋巴癌女病人注射了癌症疫苗,这名患者成为世界上第一个接种癌症疫苗的人。所注射的疫苗是特诺乌斯学院的科学家历经十年研制出来的。科学家们把癌细胞的遗传物质和一种毒素的无害成分结合在一起,创造了这种抗癌的生物制品,经在小白鼠身上实验,证明能有效地“激活”动物体内免疫系统抗癌的“积极性”,医生们希望它也能“唤醒”人体内“沉睡”的免疫系统,让免疫系统承担起消灭癌细胞的大任。     

β-葡萄糖苷酶处理与褐飞虱为害激活水稻类似的信号转导途径

已有研究表明, β-葡萄糖苷酶处理植株能诱导其产生与植食性昆虫为害类似的挥发物, 然而其诱导产生的机理至今尚不明确. 水杨酸、茉莉酸、乙烯和过氧化氢是植物诱导防御反应中发挥重要作用的信号分子. 为此, 本文对β-葡萄糖苷酶处理后水稻体内这4种信号分子的含量进行了测定, 并与褐飞虱为害稻株进行了比较, 以明确β-葡萄糖苷酶处理与褐飞虱为害是否激活了水稻类似的信号转导途径. 结果表明, 与相应的对照相比, 机械损伤并经β-葡萄糖苷酶处理能明显提高水稻水杨酸、乙烯和过氧化氢的浓度, 但却降低了茉莉酸的含量. β-葡萄糖苷酶对这些信号分子含量影响的总体趋势与褐飞虱为害的基本一致, 尽管两者所诱导的信号分子的绝对含量与时间动态存在一定差异, 表明β-葡萄糖苷酶处理能激活与褐飞虱为害相类似的水稻信号转导途径. 这一结果可以用于解释为什么两种处理能诱导水稻产生类似的挥发物并对稻虱缨小蜂具有同等的引诱作用.     

科学发现优先权是一把双刃剑

本文以物理学史上科学家们之间为获科学发现优先权竞争的真实事件,探讨并阐释了科学发现优先权如同一把双刃剑。它既能维护科学家们的权益,激励科学家们的研究热情,加速加快在一个特定领域的科学知识发展,但它也能加剧科学家们相互间的争执,甚至导致个别科学家采取不适当、不合理的方法侵犯他人科学发现优先权。     

植物身上的动物特征

植物也有眼睛 科学家们发现,植物不管是高大的树木、芬芳的花朵,还是遍及天涯海角的小草,都能看见光,会对光做出反应.所以说,植物也有眼睛.但植物的眼睛是人的肉眼看不见的,只能用高倍显微镜才能看见,它是植物细胞中含有的一种专门的色素--视觉色素,就是这些带染色体的蛋白质分子具有吸收光的能力.     

陈化马铃薯切片交替途径运行与产热的关系

植物线粒体区别于动物线粒体的主要特征之一是植物线粒体具有一条对氰化物等细胞色素途径抑制剂不敏感的抗氰交替途径.这条途径的发现最早是与天南星科植物开花时其佛焰花序的大量产热联系起来的,并根据植物产热与否分为产热植物(thermogenic plants)和非产热植物(nonthermogenic Plants).产热植物在开花期间的大量产热现象已有许多报道,并且已证明这种产热是内源水杨酸诱导抗氰交替途径的运行所致,同时外源水杨酸处理也可诱导