植物体内的黄酮类化合物代谢及其调控研究进展

针对黄酮类化合物的生物合成、贮存、转运途径、代谢调控因子、合成关键酶及其基因调控等方面的研究现状与进展进行了总结和分析.植物体内黄酮类化合物具有增强植物抗逆性和化学防御功能,在植物的生态适应过程中发挥着积极作用.其种类及含量受植物本身的遗传因素以及环境中生物和非生物因子的影响,可以通过选择或培育合适的种类、改变其遗传特性及环境条件等,调控植物体内黄酮类化合物含量.但关于调控黄酮类化合物的信号分子及其调控途径、各转录因子及蛋白质的调控机理尚未明确,调控黄酮类化合物生物合成的功能基因组或蛋白质组学等领域的研究还有待进一步深入.     

调控植物类黄酮生物合成的转录因子研究进展

植物色泽表型的差异取决于体内色素种类、含量、色素分布及表皮细胞形态等多方面的内在因素。笔者从调控类黄酮色素合成途径的转录因子入手,结合国外该研究领域中取得的成果,对调控类黄酮生物合成的转录因子的类型、表达特性、功能和进化研究进行总结和分析,探讨其在花色选育中的应用前景。     

植物八氢番茄红素合成酶基因研究进展

类胡萝卜素与植物的生长发育和光合作用密切相关,对作物品质贡献显著.八氢番茄红素合成酶(phytoene synthase, PSY)是植物体内类胡萝卜素合成通路的端口酶和限速酶,其表达丰度和活性高低直接调控植物体内类胡萝卜素的含量.植物PSY基因的功能受到其自身遗传学、类胡萝卜素合成通路基因及代谢物、各种外界非生物环境等等各种因素的调控.充分认识PSY基因的功能特性和调控机制,并对其进行合理的设计改造可能是未来提高植物体内类胡萝卜素含量的重要途径.作者对不同植物中PSY基因的功能及调控机制的相关研究进展做以综述,以期为植物体内类胡萝卜素积累的遗传调控研究提供理论依据.     

猕猴桃AsA生物合成途径及调控机制研究进展

抗坏血酸(AsA)在植物生长发育及果实品质形成方面扮演重要角色,对人体健康也具有重要作用.猕猴桃果实中富含AsA,是研究植物AsA代谢与调控的宝贵材料.目前对于AsA生物合成已经有一定的了解,植物中公认的AsA生物合成途径有4种,其中对主要合成途径L-半乳糖途径研究比较透彻,其他3条途径仍有未证实的酶反应和相关基因,AsA代谢及调控机理也有待深入研究.综合国内外AsA研究现状,主要从猕猴桃中AsA积累的差异、AsA的生物合成及其相关基因与调控酶进行阐述,以期为今后通过植物生物合成途径提高AsA含量提供理论依据,为猕猴桃种质创新与品种改良奠定基础.     

植物代谢组学技术研究进展

 代谢组学对生物体或细胞中全部小分子代谢物进行定性、定量分析, 是继基因组学、蛋白组学之后又一门新兴的组学技术。植物代谢物在种类、含量、生理功能方面极具多样性, 因此植物代谢组学在代谢组学的研究中占据重要地位。植物代谢物是植物生理状态在代谢水平的反映, 从整体上研究植物代谢物的变化及其调控将为解析植物生长发育及其与环境因子的互作奠定基础。植物代谢组学已经被广泛的应用于代谢物积累模式及其遗传基础研究、代谢相关基因的鉴定及途径解析方面, 成为现代植物生物学研究中的热点领域之一。本文综述植物代谢组学分析技术的基本组成、发展状况及植物代谢组学应用于现代植物生物学研究的现状和趋势。     

真菌绿原酸的生物合成途径解析及调控策略

绿原酸具有抗氧化、抗炎、抗菌、抗病毒等生物学功能。为提高真菌中绿原酸的生物合成量,实现真菌的提质增效,本文综合分析植物与真菌绿原酸的生物合成过程及其异同,绘制了绿原酸的生物合成途径;比较目前提高绿原酸合成量的方法,发现逆环境胁迫是积累绿原酸的关键。在培养真菌的过程中,可通过UV-B处理、增加光照强度、适当的光照时长、蓝光照射、低温胁迫、干旱胁迫等物理处理来调控其生长代谢,或者施加外源激素或转录因子刺激绿原酸生物合成途径中关键调节酶的过量表达,如苯丙氨酸解氨酶(PAL)、4-香豆酰辅酶A连接酶(4CL)、莽草酸/奎宁酸羟基肉桂酰基转移酶(HCT)及羟基化肉桂酰转移酶(C3H)等,这些酶的过表达可增加绿原酸生物合成途径的流通量,进而提高真菌中绿原酸的含量。     

植物类异戊二烯生物合成相关酶基因研究进展

类异戊二烯化合物是自然界广泛存在的一大类天然化合物,具有重要的生物学功能及经济价值．在植物体内,类异戊二烯化合物的生物合成主要有2条代谢途径：甲羟戊酸（MVA）途径和2-甲基-D-赤藓糖醇-4-磷酸（MEP）途径．综述了国内外对植物中这2条代谢途径中相关酶基因的功能、分离情况、表达特性,以及2条代谢途径之间中间产物的交换等方面的研究进展．     

植物生长素生物合成的生物学功能

<正>生长素是调控植物生长发育最重要的植物激素之一。自从1880年达尔文发现生长素以来,植物生长素生物合成、极性运输及其信号转导被广泛深入研究。传统观点认为生长素生物合成主要在幼嫩的叶组织和茎尖分生组织。而最近几年的研究发现,在特定发育信号或环境信号诱导下,植物体的所有组织或器官均能快速有效地合成生长素。生长素合成对植物配子体发生、胚胎发育、器官发生和向性生长等过程中具有重要调控功能,因而成为目前植物生长素研究领域中的     

植物角质层蜡质组成、生物合成及响应外界胁迫功能研究进展

为了探讨植物角质层蜡质在植物响应生物胁迫与非生物胁迫中的功能，为改良植物性状、提高作物品质及作物遗传育种提供新的资源，对植物角质层蜡质的组成、生物合成途径及功能进行综述：植物角质层蜡质主要由长链脂肪酸及其衍生物即烷烃、醛类、酮类、初级醇、次级醇和蜡酯等组成；生物合成途径可分为3个步骤，即C16、 C18脂肪酸的从头合成、 C16、 C18脂肪酸延伸形成长链脂肪酸和长链脂肪酸通过酰基还原途径和脱羰基；植物角质层蜡质在植物响应干旱、紫外线辐射和抗病虫害等非生物和生物胁迫中发挥重要功能。指出利用新的生物技术对蜡质功能及作用机制进行深入研究，探讨植物的抗逆性，是今后的研究方向。     

石斛碱生物合成途径及萜类化合物CYP450酶的研究进展

为了对石斛碱生物合成途径进一步解析,对石斛碱生物合成途径研究进展、5 种药用萜类生物 合成的 CYP450 酶功能、CYP450 酶研究手段三个方面进行文献综述。 通过综述石斛碱生物合成研究进展, 提出 CYP450 酶在石斛碱合成途径中羟基化中间体的作用;总结对药用萜类青蒿酸、丹参酮、鼠尾草酸、人参 皂苷、甘草甜素等合成途径中 CYP450 酶的功能研究与鉴定,发现 CYP450 酶在萜类化合物中的主要功能为 羟基化、酮基化等氧化功能;总结 CYP450 酶的研究手段:一方面基因的筛选可以通过数据库检索或植物组 织、多因子诱导表达差异筛选,另一方面基因的表达和功能鉴定通过基因工程的多种手段,转入原核或真核 宿主细胞中表达出酶蛋白,然后加入底物鉴定其催化活性。 最后,展望下一步石斛碱生物合成 CYP450 酶的 挖掘,认为可以通过已有的转录组中筛选出差异 CYP450 酶基因并进行蛋白表达,然后通过上游酶催化或从 植物中分离纯化的方式获得底物,从酶蛋白与底物的催化挖掘与石斛碱合成相关 CYP450 酶类。