Hpa1是一种Harpin蛋白,可诱导植物的防御响应机制.以欧洲花楸悬浮细胞为材料,研究Hpa1粗提物(Hpa1 CE)对其次生代谢产物合成的影响以及茉莉酸(jasmonate,JA)信号通路是否参与相关信号的传导.结果显示,Hpa1 CE可诱导欧洲花楸细胞合成植保素,主要是异欧花楸素及其糖苷;Hpa1 CE处理使细胞内茉莉酸甲酯(MeJA)合成增加,同时细胞内异欧花楸素大量合成.向欧洲花楸细胞中同时添加Hpa1 CE和JA通路抑制剂salicylhydroxamic acid(SHAM),与Hpa1 CE组相比,细胞内合成的MeJA和异欧花楸素的量都大为降低.实时荧光定量PCR结果显示Hpa1 CE诱导后,JA通路中JAZ表达下调而myc2表达上调.因此Hpa1 CE处理导致欧洲花楸悬浮细胞建立了防御机制,茉莉酸通路参与了Hpa1 CE诱导的欧洲花楸细胞内植保素的生物合成.该研究首次从植物次生代谢的角度研究茉莉酸通路在植物防御机制中作用,为全面理解植物应激响应机制提供了线索.

目的:研究欧洲花楸植保素糖基化修饰的相关基因,从欧洲花楸悬浮细胞中克隆糖基转移酶(glycosyltransferase,GT)基因,进行序列分析和原核表达.方法:基于欧洲花楸转录组数据设计特异性引物,克隆得到2条SaUGTs基因的cDNA序列,构建HIS-MBP-pET28a-SaUGTs原核表达载体,诱导表达SaUGTs重组蛋白.结果:克隆得到2条糖基转移酶基因SaUGT1和SaUGT2序列,完整开放阅读框为1 458 bp和1 431 bp,分别编码485和476个氨基酸,相对分子质量为54.27 kDa和53.49 kDa,理论等电点为5.50和5.63.生物信息学分析显示,无信号肽,含有糖基转移酶家族保守结构域(PSPG).系统进化结果显示SaUGT1和SaUGT2蛋白与拟南芥UGT85家族亲缘关系较近.实时荧光定量PCR检测显示,欧洲花楸悬浮细胞经酵母提取物(YE)诱导后,SaUGT1和SaUGT2的相对表达量明显上调,分别在24 h和12h达到最大值.通过IPTG诱导,在大肠埃希菌中成功表达SaUGT1和SaUGT2重组蛋白,并得到了纯化的重组蛋白.结论:该研究首次在欧洲花楸中克隆得到糖基转移酶基因,并成功构建了原核表达载体,为进一步研究该类基因的功能奠定了基础.

花楸属植物中富含黄酮类、联苯类、萜类及有机酸类成分,具有镇咳平喘、抑菌和抗氧化作用,也是良好的园林应用树种,应用前景十分广阔.为进一步利用开发该属植物,该文总结了近年来花楸属植物在环境胁迫、化学成分分析、药理药效和繁殖栽培等方面的研究成果,获得以下发现:①该属植物分类系统不确定,类群范围界定还需要更多的证据;②对该属植物的研究只集中在水榆花楸、黄山花楸、花楸树、天山花楸和欧洲花楸少数几个种,对其他种研究较少;③现有的研究内容多集中在化学成分分析和繁殖栽培等方面,对该属植物有效成分的形成及作用机制鲜有报道.整体而言,花楸属植物的研究尚处于起步阶段,该文将为促进花楸属植物的种质资源合理利用提供理论依据和研究思路.

目的:探究欧洲花楸类病程相关蛋白1(SaPR1-like)在响应生物胁迫中的功能.方法:克隆得到了SaPR1-like基因全长序列,并对该序列进行生物信息学分析;通过实时荧光定量聚合酶链式反应(PCR)方法检测SaPR1-like在欧洲花楸悬浮细胞响应harpin蛋白胁迫后的表达特征.结果:克隆得到的SaPR1-like基因包含1个完整开放阅读框,编码161个氨基酸.该编码蛋白质亲水性强且稳定,具有跨膜结构和信号肽,属于分泌蛋白.氨基酸序列比对分析发现,SaPR1-like蛋白C端具有高度保守结构域[富含半胱氨酸的分泌蛋白、抗原5和致病性相关蛋白1肽段(CAPE)],推测其在欧洲花楸响应生物胁迫中发挥作用.harpin蛋白诱导欧洲花楸悬浮细胞24 h后,SaPR1-like基因表达量显著提高.结论:克隆得到了欧洲花楸SaPR1-like基因,并证明其在响应生物胁迫时表达和积累,可为进一步阐释欧洲花楸响应生物胁迫机制奠定基础和提供参考.

介绍俄罗斯药食两用真菌桦褐孔菌在胃肠病症康复治疗中的配伍应用方法,发现其在胃肠病症康复的辨病与对症治疗上均得到较多应用,可与黑欧薄荷、绿核桃果皮、贯叶金丝桃、药用洋甘菊、红色欧洲花楸浆果、雏菊、西洋蓍草、五味子、椴树花、洋甘菊、茴香籽、金盏花、大车前草叶汁、干覆盆子叶、牛蒡根等配伍,对腹泻、便秘、胃及十二指肠溃疡、低酸性胃炎、急性胃炎、十二指肠炎等有一定疗效.

以酵母提取物(yeast extract,YE)作为外加诱导子对欧洲花楸悬浮细胞(Sorbus aucuparia suspension cell,SASC)产生生物胁迫作用并对胁迫环境下产生的悬浮细胞次生代谢产物进行分离鉴定及抑菌活性研究.运用正相硅胶、Sephadex LH-20、半制备型HPLC等色谱方法及现代波谱技术,从SASC甲醇提取物中分离鉴定了13个化合物,分别为:eriobofuran(1)、4,5-dihydroxy-3-methoxybiphenyl(2)、2'-hydroxyaucuparin (3)、aucuparin(4)、trans-cinnamic acid (5)、citrostadienol (6)、β-谷甾醇(7)、uvaol(8)、白桦脂酸(9)、tormentic acid(10)、alphitolic acid methyl ester(11)、fupenzic acid(12)、亚油酸(13).其中,化合物5～13为首次从SASC中分离得到.选择化合物1～3、5、8和12对15种植物病原真菌进行抑菌活性测试,其中联苯类化合物1和2对苹果轮纹菌具有显著的抑制活性,MIC分别为3.13和6.25 μg/mL.

鼠李糖合成酶(rhamnose synthase,RHM)是尿苷二磷酸鼠李糖(UDP-Rha)生物合成的关键酶,其在还原型辅酶I和还原型辅酶Ⅱ的存在下,可将尿苷二磷酸葡萄糖(UDP-G1c)转化为UDP-Rha.本文以酵母提取物(yeast extract,YE)诱导的欧洲花楸悬浮细胞为研究材料,基于前期转录组数据,筛选并克隆出2条RHM基因,命名为SaRHMl(GenBank登录号MK213340)和SaRHM2(GenBank登录号MK213341).SaRHM1和SaRHM2基因的开放阅读框分别为2 007、2 040 bp,分别编码668、679个氨基酸,生物信息学分析推测其分子质量分别为75.25、76.26 kD,理论等电点(theoretical pl)分别为7.24、6.41,两者均具有RHM家族的保守结构域(GxxGxxG/A和YxxxK).多重序列比对与系统进化树显示,SaRHM1和SaRHM2与其他物种的RHM具有较高的同源性.体外酶促反应显示,重组蛋白SaRHM1和SaRHM2均具有将UDP-Glc转化为UDP-Rha的功能.酶促动力学参数显示,SaRHM1和SaRHM2反应的最佳pH分别为9和8,温度均为40 ℃,其中SaRHM1和SaRHM2的Km值分别为212.4±56.70和361.0±63.74 μmol?L-1,Vmax值分别为235.5±18.98和516.5±22.30 nmol·min-1?μg-1.本研究首次报道了欧洲花楸RHM基因,并验证了其功能,为后续天然产物鼠李糖苷的生物合成提供鼠李糖供体.

植物对其所遭受的环境胁迫存在记忆功能,当再次受到重复的环境胁迫时能更快更好地启动对环境胁迫的应答和适应机制,从而实现长期稳定的繁衍生存.但是这类研究大都体现在农作物以及模式植物拟南芥中,在药用植物中少有研究这种记忆功能对植物生长状态的作用以及对植保素生物合成的影响.该研究采用酵母提取物(YE)作为模拟生物胁迫的诱导子,通过对欧洲花楸悬浮细胞给予重复生物胁迫,测定了重复胁迫及单次胁迫下生物量以及部分次生代谢产物含量的变化.结果 表明,与第一次受到环境胁迫的欧洲花楸悬浮细胞相比,受到重复胁迫的欧洲花楸悬浮细胞在再次受到环境胁迫后生物量积累水平在部分时间点下显著提高,次生代谢产物在部分时间点下积累水平也显著升高.上述工作确定了欧洲花楸悬浮细胞存在记忆环境胁迫的现象,以及这种记忆环境胁迫的现象对欧洲花楸悬浮细胞部分次生代谢产物合成与积累的影响,为进一步研究药用植物的胁迫记忆功能及其代际遗传机制奠定了基础.