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.     

类黄酮物质apigenin和daidzein诱导AM真菌侵染十字花科植物­芥菜

豆科植物根分泌物中的类黄酮物质可能是根瘤菌“nod”结瘤基因和丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza, AM)真菌共生基因表达的信号分子. 芥菜(十字花科植物)是一种非菌根植物, 自然情况下, 根分泌物中缺乏类黄酮等信号物质, 不能与AM真菌形成共生关系. 当用适量的类黄酮(apigenin或daidzein)处理AM真菌时, Trypan blue染色结果显示, 2种AM真菌(G. intraradices和G. mosseae)成功地侵染了非菌根植物芥菜的根. AM真菌在非菌根植物芥菜根中生长、定殖, 并产生了幼嫩的孢子, 从而完成了生活史. AM菌根真菌是所有真菌中惟一具有ALP酶活性的真菌, ALP活性染色结果也证实了AM真菌侵染了芥菜的根. 运用nested PCR和特异性的分子探针, 探测了G. intraradices和G. mosseae在非菌根植物芥菜根中的存在. 上述证据能够充分证明, 类黄酮物质诱导G. intraradices和G. mosseae侵染非菌根植物并建立了共生关系.     

马铃薯的免疫法

近年来,在研究防治植物因微生物引起的病害中,有两个重要发现证实了植物免疫的可能性。当植物被传染时,植物本身能产生一种抗生素物质—植物不传染组织中所缺少的植物防御素。在产物中间,微生物的生命活动显示出生物活动物质一植物防御素的诱导物。Л.В.梅特里茨基和他的助手(苏联科学院巴哈生物化学研究所,白俄罗斯共和国农业部白俄罗     

抗肿瘤的类苦木素

苦木科(Simaroubaceae)植物具有强烈苦味,其浸出物自古以来作为药用。在浸出物的苦味物质中,除少数化合物外,都具有I式的基本骨架,统称为类苦木素(Quassinoid)。最近,国外从苦木科鸦胆子属植物中分离出有抗肿瘤活性的物质,并且测定了它们的结构。其中最引人注目的是埃鸦胆子苦素     

卫矛科植物抗肿瘤活性物质蛇藤酯甲的结构测定(Ⅱ)

自从卫矛科植物中发现抗癌活性物质——美登素(maytansine)和雷公藤甲素(tipto lide)以来,世界各国科技工作者对从卫矛科植物中寻找新的抗癌活性物质有极大的兴趣。作者从粉叶南蛇藤(Celastrus glaucophyllus)根皮的丙酮提取物中,通过溶剂分配处理以及氧     

玉米oxylipins信号途径关键基因的克隆及其在虫害诱导防御中的作用

采用RT-PCR的方法, 从茉莉酸处理的玉米叶片中克隆了oxylipins信号途径的3个关键调控基因(ZmAOS, ZmAOC和ZmHPL) cDNA片段, 并根据同源性比较, 获得了全长cDNA. 基因表达分析表明, 甜菜夜蛾危害可以诱导oxylipins信号途径关键基因的表达, 且与外源茉莉酸甲酯的诱导作用相似; 虫害对玉米未受损伤叶片防御相关基因(主要是一些调节植物防御物质合成的基因)有明显诱导作用, 且与外源茉莉酸处理叶片的表达特性极为相似; 先用茉莉酸信号途径的抑制剂SHAM处理玉米后, 虫害不能诱导玉米防御基因的表达; 外源绿叶性气味物质(GLVs)及β-罗勒烯处理对玉米防御相关基因的表达有明显诱导作用, 同时外源GLVs及β-罗勒烯处理可以诱导茉莉酸信号途径关键调控基因的表达, 但不能诱导ZmHPL基因的表达; 用茉莉酸信号途径的抑制剂处理玉米后, GLVs处理对玉米防御基因表达的诱导作用明显降低, 说明 oxylipins信号途径在虫害诱导玉米产生化学防御的过程中起着关键作用, 茉莉酸是其中重要的内源信号物质, 而另一类oxylipins(GLVs)则作为外部的信号物质在虫害诱导植物产生系统性防御过程中起信息传递作用, 且这种外部的信号物质部分是通过茉莉酸信号途径起作用.     

木质素+粘土=煤

美国能源部的科学家或许已经揭开了自然界中煤的形成之谜。伊利诺斯州阿戈尼(Argonne)国家实验室的Randall Vinans和Ryoich Hayatsu把连接植物细胞的物质——木质素与高岭石粘土、伊利石粘土一起加热到300°F(135℃)(这在自然界是可能发生的),结果形成了煤。这对传统的关于煤的形成理论提出了挑战。一般认为煤是在高度分解的植物残骸(腐殖质)上加热加压形成的。以前曾把腐殖质和其它原料加热到750°F(380℃)制成人造煤。Winans指     

钙离子与植物愈伤组织形成的关系

阐明愈伤组织形成的机理是植物组织培养的基础工作。以往有关工作主要在核酸、蛋白质、同工酶及呼吸代谢的变化方面。基于愈伤组织主要诱导因子之一为植物生长物质,而后者可能通过Ca~(2+)内流而触发一个     

联系-DNA——茶树花粉管中有关雄性生殖单位的新发现

迄今数十多种被子植物已被证实或推断存在雄性生殖单位(male germ unit,简称MGU),这是近几年植物生殖生物学研究中的重大发现。在雄性生殖单位中,营养核和生殖细胞或精细胞之间是否存在交互作用(物质的渗透和交换),至今尚缺乏研究和认识;而且,如果存在     

120种中草药中Le~a样物质的检测

已有报道,从植物、微生物、动物、寄生虫等检出有与人体ABH(O)或Lewis血型抗原起交叉反应的物质。我们从中草药中检出有与ABH(O)血型物质或细菌抗原交叉的物质,以及我们曾在20种常用中草药中检出益母草、红花等含有与Lewis a(Le~a)抗原交叉物质(下称Le~a样物质),后者特异性高,与Lewis b(Le~b)、AlLe~d、AlLe~b等无交叉反应。本     

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.     

植物的向光性

植物的向光性是一个古老的研究课题,但是向光性反应的机理至今仍未完全揭示和证实.本文论述了植物向光性的光受体,介绍了植物根的向光性,着重探讨了植物向光性的机制.提出,在单向光刺激下,植物向光侧很可能会大量合成生长抑制物质,使得向光侧和背光侧生长抑制物质的含量分布不均匀,而生长素则不一定出现分布不均匀的现象.但是向光侧的生长素可能因为受到生长抑制物质的拮抗作用而难以发挥其促进生长的生理作用,进而直接导致了向光性弯曲的发生.     

查尔酮合酶超家族(chalcone synthase superfamily)基因重复和分化的式样

查尔酮合酶(chalcone synthase, CHS)是类黄酮类物质生物合成途径中的关键酶, 对植物的花色素形成以及抗虫和抗病有重要意义. 本文综述了有关查尔酮合酶超家族基因重复和分化式样的研究进展. 有资料显示, CHS基因在不同植物谱系中发生了不同程度的重复和分化, 导致在多数植物基因组中存在具不同表达特性的CHS重复基因, 并在部分植物基因组中出现由CHS基因分化形成的类CHS (CHS-like)基因. 不同学者对该家族基因序列及其表达式样进行比较分析, 揭示了该家族重复基因表达式样的分化在很大程度上受启动子和顺式调节元件的影响, 结果导致重复基因的亚功能化(subfunctionalization); 而发生在CHS活性位点附近的碱基替换则导致重复基因的新功能化(neofunctionalization), 形成不同的类CHS基因, 且多数类CHS基因是在不同植物谱系中由CHS基因多次独立进化形成, 是趋同进化的结果. 探讨CHS超基因家族的进化历史对深入了解基因重复-分化的过程和机制有很大帮助.     

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))。     

酚类化合物促进根癌农杆菌对植物离体外植体的高效转化

建立有效的遗传转化系统是植物基因工程研究中一个十分重要而又活跃的领域。最近证明,宿主植物细胞分泌的某些物质,能够诱发根癌农杆菌及其Ti质粒中有关促进T-DNA由细菌向植物细胞中转移基因的活化,特别是诱导Ti质粒上毒性区(Vir)调节子的活化及Vir基因的表达。Vir基因是T区DNA开始由Ti质粒向宿主细胞核中转移所必须     

植物ABCG转运蛋白功能的研究进展

高等植物中细胞器及细胞之间是由生物膜分隔开来,但在植物的生理代谢及应对逆境胁迫的过程中,细胞器及细胞之间需要大量的信号与物质的交流.多数情况下,这些跨膜交流由膜上的转运蛋白来执行,其中以ABCG亚家族为代表的ABC转运蛋白家族是一类介导多种不同类型物质的跨膜转运以完成相应功能的转运蛋白.植物比其他真核生物拥有数量更多的ABCG转运蛋白,表明植物中ABCG转运蛋白具有多样且重要的功能. ABCG转运蛋白不仅参与植物正常生长发育过程中许多物质的转运,执行诸多重要的生理功能,还广泛参与植物对干旱、重金属、温度、渗透和抗生素等非生物胁迫,以及病原菌、害虫和植物化感作用造成的生物胁迫响应过程中的信号与物质转运,说明ABCG既与植物的正常生长发育相关,也在植物抵抗逆境胁迫中发挥重要作用.本文对植物ABCG转运蛋白的结构、分类、生理功能及在抗生物与非生物逆境胁迫的功能进行系统总结,为深入了解植物ABCG转运蛋白多样化功能、研究趋势和利用植物分子育种技术对ABCG基因进行表达调控以获得具有优良特性的植物新种质提供重要借鉴和参考.     

阿斯匹林促进植物生长

人们已经知道在花瓶中放入一片阿斯匹林可使花儿保持更长一段时间,目前,科学家们已能解释这其中的奥秘.他们发现阿斯匹林中的活性物质水杨酸(邻羟苯甲酸)可以激活植物体内的防御系统,抵抗病菌侵入.这一发现为植物抗真菌、病毒及其它病菌提供了新的可能,同时它还表明水杨酸对植物的作用与荷尔蒙类似,它或许还能激活植物体内的其它过程.在过去20年间,科学家们已发现植物对人工合成的阿斯匹林颇为敏感,阿斯匹林可使植物打开叶片上的气孔;促进叶片生长,有时还能使其开花.     

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。     

黄土高原中部晚第四纪以来植被演化的元素碳碳同位素记录

黄土高原地质历史时期原生植被类型, C₃/C₄植物的时空演化规律等, 一直是黄土研究中争论较多的问题, 而黄土剖面元素碳碳同位素(δ¹³Cec)记录可能为植被演替变化提供新的依据. 元素碳(EC)是植被不完全燃烧的产物, 其碳同位素较先体植被变化很小, 从而可利用δ¹³Cec记录反演植被变化. 采用化学氧化法提取黄土高原中部灵台剖面黄土-古土壤序列中的EC物质, 并进行δ¹³Cec分析. 结果表明, 该地区为C₃, C₄植物混合植被类型, 大多数时段以C₃植物为主. 晚第四纪以来, 黄土高原C₃, C₄植物变化可能并不遵循简单的冰期-间冰期旋回变化模式, 而是呈现波动变化: L4时期C₃植物逐渐增多, S3时期C₃植物较多; L3~L2时期C₄植物增多; S1~S0时期C3植物再次增多. 在古土壤发育时期中, S3, S1时期C₃植物较多, S2和S0时期C4植物相对较多. 在黄土堆积时期中, L4和L1时期C₃植物较多, L3和L2时期C₄植物相对较多. 在冰期-间冰期旋回尺度上, δ¹³Cec揭示的植被变化与孢粉资料得到的结果较为一致; 与有机碳碳同位素(δ¹³Corg)所揭示的植被变化仅在末次冰期以来的时期较为一致.     

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.