为探究独脚金内酯抑制剂Tis108对天麻生长的影响,该研究采用10 μmol·L-1的Tis108溶液处理白麻块茎,对块茎的内源激素赤霉素(GA)含量进行测定,通过RT-PCR技术克隆GA失活关键酶GeCYP714A1基因,借助ExPASy、SWISS-MODEL、MEGA 等软件对该基因进行生物信息学分析,并测定其在天麻不同组织部位的表达水平.结果显示,Tis108处理后天麻块茎的GA含量显著升高,GA失活关键酶GeCYP714A1的转录水平显著降低.GeCYP714A 1基因的编码区全长1 173 bp,编码390个氨基酸,蛋白的相对分子质量为44.85 kDa,理论等电点为9.83,不稳定系数为49.20,脂肪系数为89.03,总平均亲水指数平均值为-0.235,属于碱性亲水性不稳定蛋白;且GeCYP714A1蛋白定位于线粒体,无信号肽,不具有跨膜结构.系统进化树分析显示,GeCYP714A1与铁皮石斛DcCYP714C2(PKU78454.1)蛋白亲缘关系最近,序列一致性达67.25％.利用qRT-PCR技术分析天麻GeCYP714A1基因的表达模式,结果显示在天麻块茎中GeCYP714A1转录水平最高,其次是茎和花序.该研究表明Tis108可抑制天麻块茎中GA失活酶GeCYP714A1的转录水平,提高GA的积累量,影响天麻块茎生长,为进一步揭示独脚金内酯调控天麻GA信号和块茎发育奠定基础.

为了解油茶(Camellia oleifera)中DELLA基因功能及其表达特性,采用PCR技术从'长林4号'油茶中克隆了5个DELLA基因,命名为CoDELLA1～CoDELLA5,对其编码的5个CoDELLA蛋白进行生物信息学分析,并对5 个DELLA基因的表达模式以及激素响应活性进行了分析.结果表明,5个CoDELLA基因的编码区长度分别为1 791、1 875、1 848、1 593和1 581 bp,分别编码 597、625、616、531 和 527 个氨基酸.5 个CoDELLA蛋白的氨基酸序列相似度较高,丝氨酸残基为主要的潜在磷酸化位点,CoDELLA蛋白N端均含有典型的DELLA结构域.不同物种中DELLA蛋白的系统发育存在差异,CoDELLA与茶树的CsDELLA同源性最高.CoDELLA基因在油茶不同组织中的表达也存在差异,且赤霉素和独脚金内酯等多种激素和非生物胁迫对其表达具有调控作用.CoDELLA基因可能在油茶的生长发育和非生物胁迫响应中发挥重要作用.

目的:利用反向对接法探索独脚金内酯GR24在NF-κB信号通路抗炎作用的潜在药物作用靶点.方法:通过获取62个NF-κB信号通路的蛋白晶体学结构,构建NF-κB信号通路蛋白靶点结构数据库;使用分子对接软件AutoDock Vina,将GR24与结构数据库中的靶点进行反向分子对接模拟实验;根据对接分数和对接构象相互作用,筛选出潜在的药物靶点.结果:反向筛选得到3个与GR24具有高亲和性的靶蛋白PARP1、CK2和AKT;在对接构象的相互作用的比较中,PARP1优于CK2和AKT;与现有PARP1抑制剂相比,GR24有一定的相似性.结论:独脚金内酯GR24对PARP1、CK2和AKT靶蛋白具有竞争抑制的活性,该研究结果为独脚金内酯抗炎机制的研究提供重要的参考依据.

类胡萝卜素是茶(Camellia sinensis(L.)O.Ktze.)中一类重要的光合色素,具有光保护、抗氧化等众多生理功能,同时也是脱落酸、独脚金内酯和胡萝卜内脂等植物激素的合成前体,在茶生长发育过程中起极其重要的作用.类胡萝卜素还是构成茶叶外形、叶底色泽的重要成分,也是茶叶重要致香物质的前体物,其种类、含量对茶叶品质起着至关重要的作用.本文对茶中类胡萝卜素种类、代谢途径及其对制茶品质的影响等方面的研究进展进行了综述,同时对茶类胡萝卜素下一步的研究方向进行了展望.

植物激素在自然界中广泛存在,种类繁多.植物激素的研究不仅仅局限于植物本身的生长、成熟、繁育等,还有将其用于替代动物体内激素、治疗内分泌等疾病的研究.植物激素在治疗炎症、止痛、抗肿瘤以及骨折等方面,都具有积极的作用,对比现有的一些临床用药,具有更为广阔的应用前景.本文对脱落酸、茉莉酸类、独脚金内酯和芒柄花黄素在临床中的应用进展进行综述.

[目的]化学激发子具有毒性低、不易产生抗药性等特点,因此开发基于化学激发子的害虫防控技术,能够降低农药的使用量,促进农业生产的可持续发展.本研究旨在筛选能够诱导水稻产生对褐飞虱Nilaparvata lugens抗性的化学激发子.[方法]将茉莉酸(JA)、茉莉酸甲酯(MeJA)、水杨酸(SA)、水杨酸甲酯(MeSA)、油菜素内酯(BR)、苯甲酸苄酯(BB)、独脚金内酯(SLs)、萘乙酸(NAA)、吲哚丁酸(IBA)、草酸钠(SO)、硅酸钾(PS)和叶枯唑(Bis)12种化合物以根吸或叶鞘涂抹处理水稻,测定这些化合物处理水稻后褐飞虱的卵孵化率和24 h总产卵量.[结果]12种候选化合物中,仅茉莉酸甲酯、油菜素内酯和苯甲酸苄酯对褐飞虱卵孵化率和24h总产卵量有显著影响.5 mg/L MeJA根吸处理水稻使褐飞虱的卵孵化率显著降低(达58.8％,降低了20.1％),而0.5 mgMeJA叶鞘涂抹处理水稻同时降低了褐飞虱的卵孵化率(达53.3％,降低了35.4％)和24 h总产卵量(达203.5粒/株,降低了15.6％),且其涂抹的浓度越高,褐飞虱的卵孵化率和24 h总产卵量越低.5 mg/L BR根吸处理水稻可以显著降低褐飞虱的卵孵化率(达59.5％,降低了22.1％),但是不影响褐飞虱的24 h总产卵量;褐飞虱的卵孵化率随BR处理浓度增高而降低,其浓度为20 mg/L时,褐飞虱的卵孵化率下降了41.8％.5 mg/L BB根吸处理水稻可以显著降低褐飞虱的24 h总产卵量(达100.3粒/株,降低了26.2％).体外试验结果表明,MeJA和BR处理对褐飞虱卵孵化率无明显影响,说明两者对褐飞虱卵无直接毒害作用.[结论]化合物茉莉酸甲酯、油菜素内酯和苯甲酸苄酯可以提高水稻对褐飞虱的抗性,其中茉莉酸甲酯和油菜素内酯具有化学激发子的作用.

株高和分蘖是水稻重要的农艺性状,直接影响到产量.本研究从粳稻品种日本晴的组培苗后代中分离出一个可稳定遗传的半矮化多分蘖突变体t489,相比野生型,突变体株高明显下降、分蘖能力明显增强.遗传分析表明该性状受l对隐性基因控制.进一步基因鉴定发现,突变体中编码植物激素独脚金内酯(SLs,Strigolactones)合成途径中的类胡萝卜素裂解双加氧酶7即D 17/HTD1基因编码区第916 bp位置的碱基由G突变为T,导致蛋白翻译提前终止,仅编码305个氨基酸组成的蛋白,但此突变并未造成该基因转录水平的改变.基于此突变位点开发的dCAPS-D 17标记与突变体和日本晴构建的BC1F2群体中的矮化多分蘖植株共分离,这表明G916T突变与表型相关,t489可能是一个新的D17/HTD1等位突变体.

目的:建立桃儿七根生物反应器技术体系,通过植物激素和生物诱导子处理提高鬼臼毒素生产能力.方法:以桃儿七种胚为外植体,研究不同激素组合对愈伤不定根诱导的影响;分离桃儿七内生真菌,研究其发酵产物以及茉莉酸甲酯、冠菌素对不定根鬼臼毒素积累的影响;高效液相色谱法测定鬼臼毒素含量.结果:吲哚乙酸、玉米素、表油菜素内酯分别与毒莠啶、2,4-二氯苯氧基乙酸、独脚金内酯三种组合都能够高效的诱导向不定根方向发育的胚性愈伤组织,在低浓度吲哚乙酸和萘乙酸存在的条件下,40 d左右根长达到(5±1)cm;粉红粘帚霉发酵液、茉莉酸甲酯、冠菌素都能显著的促进不定根鬼臼毒素的积累.结论:通过细胞工程和发酵工程相结合的手段成功建立了桃儿七不定根生物反应器生产鬼臼毒素的体系,为工业化大规模生产奠定了基础.

独脚金内酯(strigolactones,SLs)是来源于类胡萝卜素合成途径的新型植物激素,参与调节根系发育、分枝、生殖发育和叶片衰老等多种生物学过程.近年来,研究发现SLs在植物响应养分、干旱和盐胁迫等方面发挥关键作用.本文主要对SLs信号及其作用机制的相关研究进行综述,着重阐述SLs与脱落酸、生长素、细胞分裂素、赤霉素等激素交叉互作参与植物非生物胁迫响应调控机制,为进一步明晰SLs信号参与抗逆调控提供新的研究思路.

植物激素信号传导途径中的抑制子(repressor) DELLA、AUX/IAA、JAZ和D53/SMXL均结合下游转录因子并抑制其转录活性,从而阻遏激素响应基因的表达;激素分子则激活信号传导链降解抑制子、释放转录因子,从而诱导响应基因表达并介导相应的生物学功能.中国科学院遗传与发育生物学研究所李家洋研究团队最新的研究发现,独脚金内酯(SL)信号途径中的SMXL6、SMXL7和SMXL8是具有抑制子和转录因子双重功能的新型抑制子,他们还通过研究SL转录调控网络发现了大量新的SL响应基因,揭示了SL调控植物分枝、叶片伸长和花色素苷积累的分子机制.这些重要发现为探索植物激素作用机理提供了新思路,具有重要科学意义和应用前景.