[目的]考察不同光照强度及时间对欧李果实糖、酸和类黄酮含量的影响,为后期深入探讨光照影响果实品质的分子机制提供参考依据.[方法]以欧李品种'农大6号'和'农大7号'为试验材料,采用3种不同遮光率(30％、55％和100％)的果袋分别在果实膨大期和转色期进行套袋处理,测定其果实单果质量、可滴定酸含量、可溶性固形物含量和类黄酮含量.[结果](1)两品种单果质量和果实可溶性固形物含量均表现为果实膨大期处理低于果实转色期处理,且均随果袋遮光率升高而逐渐降低.(2)'农大6号'可滴定酸含量在套袋处理下均明显降低,且果袋遮光率越高、套袋时间越长,降酸效果越明显,而'农大7号'可滴定酸含量受影响较小.(3)套袋'农大6号'类黄酮含量均高于对照,并随果袋遮光率的增加先升后降,且膨大期处理高于转色期处理.套袋'农大7号'类黄酮含量仅在果袋遮光率30％时显著高于对照,且膨大期处理显著低于转色期处理.[结论]套袋能有效改善欧李果实糖、酸和类黄酮含量,'农大6号'以膨大期套袋为宜,'农大7号'则以转色期套袋效果更好,且均以55％遮光率果袋对两品种糖、酸和类黄酮含量综合改善效果最佳.

目的:评价沉默信息调节因子1(SIRT1)/叉头框蛋白O1(FoxO1)信号通路在三叶苷减轻大鼠脑缺血再灌注损伤中的作用。方法:清洁级健康雄性SD大鼠80只，6～8周龄，体质量230～280 g，采用随机数字表法分为4组( n＝20)：假手术组(S组)、脑缺血再灌注组(CIR组)、三叶苷＋脑缺血再灌注组(T组)和三叶苷＋脑缺血再灌注＋SIRT1/FoxO1信号通路抑制剂EX527组(E组)。采用大脑中动脉栓塞法制备大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤模型。T组和E组大鼠于缺血前3 d时开始灌胃给予三叶苷15 mg/kg，2次/d，连续3 d；E组大鼠每次灌胃前腹腔注射EX527 5 mg/kg。于再灌注24 h时采用改良Longa评分评估神经功能，随后处死大鼠取全脑组织，采用TTC染色确定脑梗死体积，流式细胞术检测海马神经元凋亡率和ROS水平，Western blot法检测SIRT1及乙酰化FOXO1(Ac-FOXO1)表达，ELISA法检测SOD和MDA含量，HE染色后光镜下观察海马CA1区病理学结果。 结果:与S组比较，CIR组Longa评分、脑梗死体积、海马神经元凋亡率、ROS和MDA水平升高，SOD含量降低，SIRT1表达下调，Ac-FOXO1表达上调( P<0.05)；与CIR组比较，T组Longa评分、脑梗死体积、海马神经元凋亡率、ROS和MDA水平降低，SOD含量升高，SIRT1表达上调，Ac-FOXO1表达下调( P<0.05)；与T组比较，E组Longa评分、脑梗死体积、海马神经元凋亡率、ROS和MDA水平升高，SOD含量降低，SIRT1表达下调，Ac-FOXO1表达上调( P<0.05)。 结论:三叶苷可能通过激活SIRT1/FoxO1信号通路，抑制海马氧化应激反应和神经元凋亡，减轻大鼠脑缺血再灌注损伤。

叶性状受植株大小的影响,但也会因成年树和幼树所处林冠条件的不同而产生差异.因此植物可通过调整叶性状进而选择不同的生存策略.该研究测量了小兴安岭阔叶红松(Pinus korainesis)林中花楷槭(Acer ukurunduense)、青楷槭(A.tegmentosum)、五角槭(A.pictum subsp.mono)3种槭树的林隙成年树、林隙幼树和林内幼树的叶经济谱性状:比叶面积(SLA)、叶干物质含量(LDMC)、叶片厚度(LT)、叶绿素(Chl)含量、净光合速率(Aarea)和非结构性碳水化合物(NSC)含量及防御性状:总酚(TP)含量和类黄酮(FLA)含量,通过研究植株大小和林冠条件对叶性状变异及相关性的影响,阐述林隙如何通过影响叶性状进而影响林分更新以及不同生境下植株所选生存策略的差异.结果表明:林隙成年树的LDMC、Chl含量、FLA含量和NSC含量显著高于林隙幼树,SLA则显著低于林隙幼树;而林隙幼树的LDMC、LT、Chl含量和Aarea均显著高于林内幼树;成年树SLA和LDMC相关性斜率的绝对值显著大于林隙幼树,林内幼树两者间的斜率的绝对值又显著小于林隙幼树.林隙成年树表现为"保守型"策略,林内幼树表现为"获取型"策略;林隙幼树则表现为两种策略之间的过渡策略.研究结果表明,当幼树不再受到林内环境光照条件限制时,植株大小对叶性状的影响可能发生改变.另外,林隙可以通过提高幼树光合速率,提高对病虫害的抵抗能力等方式促进林分更新.

白木香Aquilaria sinensis Lour.为国家濒危保护植物,在其受创伤后产生的沉香是一种珍贵药材和香料,而黄野螟Heortia vitessoides Moore虫害的频繁发生严重影响了沉香产业的发展.为了探究白木香对黄野螟的抗虫生理机制,本研究利用指标含量测定、GC-MS分析及非靶向性代谢组学分析等方法,对6种不同抗虫性植株叶片的理化性质、挥发性物质及差异代谢产物进行对比分析.结果表明,抗虫植株(A01)的单宁酸含量(0.39 mg/g)、类黄酮含量(1.48 mg/g)最高,而可溶性蛋白含量(4.5mg/g)和可溶性糖含量(6.7mg/g)最低.白木香感虫植株(S)诱虫成分含量显著高于其它5个植株,而驱虫成分含量显著低于其它5个植株.白木香抗虫植株叶片中的营养物质和挥发性成分与普通感虫植株具有明显差异,抗虫植株叶片中的营养物质和诱虫活性挥发性成分偏低而驱虫活性挥发性成分普遍偏高.抗虫植株与普通感虫植株的差异代谢产物主要集中在黄酮与黄酮醇生物合成、苯丙氨酸生物合成、苯丙氨酸代谢、酪氨酸代谢和异喹啉生物碱生物合成通路.本研究可为确定白木香的抗虫机制及今后发掘新型无公害的黄野螟防控方法提供理论指导.

为揭示赤皮青冈叶色黄化变异机制,该研究以赤皮青冈叶色变异植株和正常植株的叶片为试验材料,采用超高效液相色谱串联质谱法和高通量RNA测序技术分别进行代谢组和转录组分析.结果表明:(1)代谢组在正离子(POS)、负离子(NEG)模式下分别检测出正常植株和突变体之间存在 257 个和 357 个显著差异代谢物(SCMs),其中槲皮素、白矢车菊素、杨梅素等多种黄酮类化合物及其糖苷衍生物(吡喃酮啡肽A、异鼠李素 3-葡糖苷酸等)在突变体中显著上调,而叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素等色素含量则显著下降.(2)转录组测序检测出 4 146 个差异表达基因(DEGs),其中 1 711 个基因上调表达,2 435 个基因下调表达.(3)KEGG富集分析表明,SCMs和DEGs显著富集到光合作用、卟啉与叶绿素代谢、类黄酮生物合成等途径.综上表明,突变体叶色黄化可能是受到叶绿素合成受阻、叶绿体发育异常及黄酮物质合成增加等因素的综合影响.此外,MYB和bHLH家族基因在突变体中显著上调,证实该两类转录因子参与调控类黄酮生物合成.该研究结果为植物黄化突变的分子机制研究提供了新的见解,也为叶色功能基因挖掘与园林植物育种工作提供了参考.

[目的]类黄酮 3'-羟化酶(flavanone 3'-hydroxylase,F3'H)是植物花青素合成过程中的关键酶,探究比利时杜鹃花(Rhododendron hybridum Hort)F3'H基因的功能及表达特性.[方法]以比利时杜鹃花不同发育时期的花瓣及盛花期的根、茎、叶为实验材料,从比利时杜鹃花转录本数据库中筛选类黄酮生物合成通路关键酶类黄酮 3'-羟化酶基因序列信息并进行生物信息学分析,利用反转录(RT-PCR)技术克隆RhF3'H基因;利用紫外分光光度计测定了比利时杜鹃花花瓣不同时期的花青素含量,利用RT-qPCR技术对不同发育时期花瓣和成熟期的不同组织进行RhF3'H基因表达量分析;采用Gateway技术构建过表达载体35S:RhF3'H-GFP重组载体进行亚细胞定位验证;构建p1302-RhF3'H过表达载体对比利时杜鹃花花瓣进行侵染.[结果]成功获得比利时杜鹃花RhF3'H基因长度为 1 557 bp,编码 518 个氨基酸,具有保守的F3'H结构域,属于P450 超家族;系统进化树分析显示,比利时杜鹃花RhF3'H与龙眼和荔枝F3'H蛋白亲缘关系最近;RT-qPCR结果显示,RhF3'H在比利时杜鹃花不同花瓣时期和根、茎、叶组织中均有表达,在不同花瓣发育时期中,盛开期和衰败期中RhF3'H基因的表达量较高,与花青素含量结果相一致;亚细胞定位分析显示,RhF3'H主要存在于细胞膜上;成功构建P1302-RhF3'H瞬时过表达载体,相较于CK和p1302,p1302-RhF3'H在杜鹃花花瓣中显著高表达,其花青素含量也显著增加.[结论]RhF3'H基因在花瓣细胞膜中表达,表达模式与花青素积累趋势一致;过表达RhF3'H基因促进了花青素的合成.

[目的]探究查尔酮合酶(chalcone synthase,PcCHS)基因在多花黄精类黄酮合成中的作用,为后续解析PcCHS功能以及多花黄精新品种选育提供可靠的理论依据.[方法]以多花黄精为cDNA模板,克隆多花黄精PcCHS基因的编码序列,对该基因进行生物信息学分析.通过构建PcCHS的原核表达载体,纯化目的重组蛋白,验证该酶的体外表达活性.利用瞬时超表达体系探究该基因过表达后总黄酮的含量变化.利用Gateway技术构建亚细胞定位载体 35S::PcCHS-GFP,通过本氏烟草表达系统确定目的蛋白亚细胞定位情况.[结果]PcCHS基因的开放阅读框为 1 251 bp,理论分子量为 44.63 kD,等电点为 5.89,属于亲水蛋白,与石刁柏(Asparagus officinalis)CHS亲缘关系较近.原核表达实验表明,pET28a-PcCHS经IPTG(异丙基-β-D-硫代半乳糖苷)诱导表达可溶性重组蛋白,Western-blot显示大小约为 45 kD,与预期大小一致,且纯化的目的蛋白具有一定的酶活性,能催化对香豆酰辅酶A和丙二酰辅酶A转化为柚皮素查尔酮.此外,PcCHS瞬时超表达中,PcCHS组的表达量显著高于空载K组,总黄酮含量也显著高于空载K组,最高可达 1.83 倍.亚细胞定位结果显示,该基因在细胞膜和细胞核中发挥作用.[结论]PcCHS基因原核表达的酶具有体外酶活性,其亚细胞定位于细胞膜和细胞核,且瞬时超表达能够显著提高多花黄精叶片总黄酮含量.

香豆雌酚和补骨脂素作为香豆素的重要衍生物,主要存在于植物中,在抗癌和抗炎方面发挥着重要作用,但在真菌中却少有报道.我们成功分离并培养了一株含有大量多糖和黄酮类化合物的粗毛纤孔菌L-1 Inonotus hispidus L-1.通过代谢组学分析,我们发现在粗毛纤孔菌L-1子实体中香豆雌酚和补骨脂素作为主要成分,其含量明显高于菌丝体和原基.基于转录组学和代谢组学联合分析,阐明了香豆雌酚和补骨脂素在粗毛纤孔菌L-1中的合成途径及其调控基因.研究发现粗毛纤孔菌L-1中香豆雌酚和补骨脂素在合成过程中有一个共同的前体L-苯丙氨酸,而L-苯丙氨酸的合成受糖酵解/葡萄糖生成途径和苯丙氨酸途径的共同调控,其含量在原基和子实体中显著升高.而且以L-苯丙氨酸为前体的P-香豆酸合成途径的两条下游合成途径中的代谢物显著升高,分别为异黄酮类生物合成途径中的2,7,4'-三羟基异黄酮和香豆雌酚,以及香豆素类生物合成途径中的7-羟基香豆素和补骨脂素.而香豆雌酚和补骨脂素的下游代谢物未检测到.通过转录组学进一步证实香豆雌酚和补骨脂素在合成过程中受到APL、APL1和ECM4这3个基因的调控.这项研究结果证实了粗毛纤孔菌L-1作为一种有价值的香豆雌酚和补骨脂素来源在营养保健品开发和应用方面的潜力.

[目的]果实酚类物质类别、含量是与橄榄营养及风味密切相关的重要品质性状,探究橄榄酚类物质生物合成的分子调控机制.[方法]以总酚含量差异显著的橄榄(低酚/高酚)为试材,分别取花后 80-160 d的果实进行转录组分析,对莽草酸-水解单宁/苯丙烷-类黄酮生物合成通路差异基因进行表征,并对差异表达基因进行WGCNA分析,从中挖掘与酚类代谢途径相关的转录因子.[结果]转录组测序共获得 296 314 条Unigene,其中 73%的Unigene被注释到数据库;4 个品种(系)橄榄成熟果共鉴定到 1 628 个差异表达基因(DEGs),KEGG分析显示,DEGs在酚类代谢途径的"类黄酮生物合成"通路上显著富集;进一步对果实成熟过程莽草酸-水解单宁/苯丙烷-类黄酮生物合成途径的DEGs进行表征,结合WGCNA分析中每个模块与性状的R2 和P值,筛选到 4 个关键模块,根据模块内基因的调控关系利用MCC拓扑分析法以度值≥1 挖掘模块内关键转录因子,挖掘到 137 个转录因子Unigene与 30 个酚类合成结构基因Unigene共表达,转录因子Unigene功能注释来自 35 个基因家族,最多的为锌指蛋白(C2C2、C3H、C2H2、PHD),其次为B3、HB、MYB、NAC基因家族.[结论]从转录组角度初步解析了橄榄鲜食品质在酚类代谢途径的差异,同时挖掘了调控酚类代谢的差异基因,对进一步探究橄榄鲜食品质差异的分子机制提供了重要依据.

玫瑰(Rosa rugosa)具有很高的观赏价值和商业价值,但其花色比较单一,限制了玫瑰的开发利用及其在园林造景中的应用.为了探究'苦水玫瑰''墨红玫瑰'和'保加利亚白玫瑰'3 个不同品种玫瑰的呈色物质,该研究利用超高效液相色谱-四级杆-飞行时间质谱(UPLC-Q-TOF-MS)联用检测花瓣类黄酮的种类和含量,通过KEGG数据库对差异代谢物进行富集分析,筛选出关键代谢物,并分析与花色表型值的相关性.结果表明:(1)在 3 个不同色系玫瑰花瓣中共检测到 58 种代谢物,其中花青素只有一种为矢车菊-3-O葡萄糖苷,约占30.45%.(2)K-means聚类分析表明,共有12 种关键代谢物注释到KEGG代谢通路中,其中乔松素和杨梅黄酮是决定'苦水玫瑰'和'墨红玫瑰'花色呈红色的主要物质,圣草酚、木犀草素和山萘酚是决定'保加利亚白玫瑰'花色呈白色的主要物质.该研究结果可为具有特定颜色玫瑰的育种提供理论依据,并促进玫瑰在园林绿化中的应用.