为探讨氮磷钾3种养分对有柄石韦生理及有效成分绿原酸合成积累的影响,该研究以有柄石韦组培苗为材料,分别用低养分(不施肥:N0,P0,K0)、正常施肥(N:0.20 g·kg-1,P:0.15 g·kg-1,K:0.15 g·kg-1)和高养分(N1:0.40 g·kg-1,P1:0.30 g·kg-1,K1:0.30 g·kg-1)3个浓度梯度,设置7个处理分别为NPK、N0PK、N1PK、NP0K、NP1K、NPK0、NPK1,测定不同处理下有柄石韦的抗性生理指标、绿原酸(CGA)含量及其合成关键酶活性.结果表明:(1)氮磷钾肥对有柄石韦的抗性生理有显著的影响,超氧化物歧化酶(SOD)在高氮和低钾处理中活性显著增加,而3种养分的低浓度和高浓度处理均会导致过氧化氢酶(CAT)活性显著上升.(2)不同养分水平氮、磷和钾对有柄石韦CGA含量存在显著影响,正常施肥的CGA含量最高,达到12.92 mg·g-1;高钾施肥的CGA含量最低,为7.79 mg·g-1;钾肥对CGA含量影响最显著.(3)CGA合成关键酶活性在不同施肥处理中差异显著,CGA含量与奎宁酸羟基肉桂酰转移酶(HQT)和4-香豆酰辅酶A连接酶(4CL)活性呈显著正相关,与莽草酸羟基肉酰转移酶(HCT)活性显著负相关,HQT、4CL和HCT是导致CGA含量差异的关键因素.该研究结果为有柄石韦药材的人工栽培提供了理论依据.

绿原酸(chlorogenic acid,CGA)是一类重要的酚酸类次生代谢物质,广泛存在于植物界中.绿原酸在植物的生长发育、抵御生物与非生物胁迫等方面扮演着重要的角色.另外,它还具有多种生物活性和药理功能,在抗炎、抗菌和降血糖等方面具有重要的应用潜力.然而,植物中绿原酸的含量通常很低,严重制约着其开发利用价值.因此,如何有效提高植物体中绿原酸的含量显得尤为重要.近年来,众多研究者通过基因工程、逆境胁迫及激素处理等手段在提高植株体内绿原酸含量方面取得了重要进展.在此基础上,研究者们对绿原酸的生物合成及其分子机制研究也开启了新的探索,以期为提高植物中体内绿原酸含量提供新的思路.鉴于此,本文对绿原酸的结构与功能、生物合成以及调控等相关研究进展进行了综述,系统分析了绿原酸合成途径中关键限速酶如苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonialyase,PAL)、肉桂酸-4-羟化酶(cinnamic acid 4-hydroxylase,C4H)和 4-香豆酸-辅酶A连接酶(4-coumarate-CoA ligase,4CL)等对绿原酸合成的影响;并进一步阐述了MYB、WRKY和bHLH等转录因子调控绿原酸生物合成的作用机制.与此同时,系统归纳总结了生物胁迫、非生物胁迫、植物激素以及光质和光周期等外源因素对植株体内绿原酸含量及其合成调控的影响,并介绍了绿原酸在改善动物健康和人体健康中的作用机理.最后,对绿原酸研究中尚未解决的问题和未来研究方向进行了分析和展望,旨在为绿原酸的合理开发利用以及提高作物抗逆性方面提供有益的参考.

为了解光果金樱子(Rosa laevigata var.leiocapus)的三萜类化学成分及其抗严重急性呼吸综合征冠状病毒2活性(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2,SARS-CoV-2),运用多种色谱分离技术从其95%乙醇提取物中分离得到15个三萜化合物.根据理化性质及波谱数据,分别鉴定为:laevigaterpene A(1)、2α,23-二羟基齐墩果酸(2)、1β-羟基蔷薇酸(3)、3β-(p-hydroxytrans-cinnamoyloxy)olean-12-en-28-oic acid(4)、3β-反式对羟基肉桂酰氧基-2α-羟基齐墩果酸(5)、2α,3α-二羟基-12-烯-28-齐墩果酸(6)、坡模酸(7)、桦木酸甲酯(8)、2α,3α,19α,23-四羟基-12-烯-乌苏酸(9)、乙酰基-11α-甲氧基-β-乳香酸(10)、阿江榄仁尼酸(11)、2α,3α,19α-trihydroxy-28-norurs-12-ene(12)、蔷薇酸(13)、2α,19α-dihydroxy-3-oxo-12-ursen-28-oic acid(14)和齐墩果酸(15).所有化合物均为首次从光果金樱子中分离获得,其中化合物4、10、12 为首次从蔷薇属植物中分离得到.化合物 8 和 15 对SARS-CoV-2 主蛋白酶(main protease,简称Mpro)具有较强的抑制作用,IC50值分别为(6.74±0.33)和(5.19±0.25)μmol/L,具有潜在的抗SARS-CoV-2活性.

目的 对黄花白及Bletilla ochracea块茎的化学成分进行研究.方法 利用硅胶柱色谱、Sephadex LH-20柱色谱、ODS反相柱色谱及HPLC等色谱方法进行分离和纯化,并通过理化性质和波谱数据分析鉴定其结构.采用体外凝血活性评价高含量化合物2和7对活化部分凝血酶时间(activated partial thromboplastin time,APTT)和凝血酶原时间(prothrombin time,PT)的影响.结果 从黄花白及干燥块茎的85％乙醇提取物正丁醇萃取部位中共分离得到了 8个苄酯苷类化合物,分别鉴定为1-[4'-β-D-(葡萄糖氧)苄基]-4-{4"-[β-D-葡萄糖氧-(1-2)-β-D-葡萄糖氧)]苄基}-2-异丁基苹果酸酯(1)、1,4-二-[4-(葡萄糖氧)苄基]-2-异丁基苹果酸酯(2)、2-O-葡萄糖基白及苷(3)、手参苷Ⅲ(4)、4-葡萄糖氧基-肉桂酸葡萄糖氧基苄酯(5)、bleformin J(6)、天麻素(7)、4-羟基苄基β-D-吡喃葡萄糖苷(8).化合物2能显著缩短APTT和PT值.结论 其中化合物1为新化合物,命名为黄花白及苷A;化合物3～6和8为首次从该植物分离得到.化合物2具有促凝血活性.

根据已报道的刺甘草C4H基因序列(GenBank ID:D87520.1),采用RT-PCR技术克隆得到乌拉尔甘草悬浮细胞的C4H基因编码区序列,并对其进行生物信息学分析.另外,采用q-PCR方法对C4H基因受茉莉酸甲酯(Methyl jasmonate,MeJA)诱导后的表达模式进行分析.所克隆的C4H基因编码区开放阅读框(Opening reading frame,ORF)长为1 515 bp,编码504个氨基酸.q-PCR实验证明C4H基因受MeJA的诱导,在悬浮体系添加MeJA后12h达到最高表达水平.

从毛头鬼伞子实体中萃取得到乙醇、乙酸乙酯、石油醚3种有机提取物,采用a-葡萄糖苷酶活性抑制实验对3种有机提取物的抗糖尿病活性进行评价,结果显示,乙酸乙酯提取物对α-葡萄糖苷酶有较强的抑制活性.采用柱层析技术从乙酸乙酯提取物中分离纯化出10种化合物,经核磁等方法鉴定为:(1)顺,顺-9,12-十八(碳)二烯酸;(2)顺式-9-十八烯酸;(3)(22E,24R)-麦角甾烷-5,7,22-三烯-3β醇;(4) 33-5α-6α-22E-麦角甾-7,22-双烯-3,5,6-三醇-6-亚油酸酯;(5)3β-5α-6α-22E-麦角甾-7,22-双烯-3,5,6-三醇-6-油酸酯;(6)邻苯二甲酸二异丁酯;(7)对羟基苯乙醇;(8)4-羟基苯乙基乙酸酯;(9) 3-(4-羟基-3-甲氧苯基)败脂酸;(10)N-反式-3,4亚甲二氧基肉桂酰基-3-甲氧基酪胺.对分离化合物的α-葡萄糖苷酶活性抑制实验结果显示,N-反式-3,4亚甲二氧基肉桂酰基-3-甲氧基酪胺对α-葡萄糖苷酶具有较强的抑制活性,其ICs0值为4.17mg/mL.

为探究建兰花色形成的分子调控机理,该研究以同株建兰黄绿色、红色花瓣为实验材料,采用高通量High-seq测序技术进行转录组文库构建,从基因水平探索花色物质的合成代谢通路及关键调控基因的转录活性.结果表明:(1)转录组测序共获得131 110 030条过滤序列(Clean Reads)、106 479条单基因(Unigenes),通过NR、GO、COG、KEGG等公共数据库比对,获得了29 748个有注释信息的Unigenes.(2)建兰黄绿色花瓣与红色花瓣中包括20个类黄酮合成代谢相关差异表达基因,与黄绿色建兰花瓣相比,红色花瓣中776个基因转录表达量上升,589个基因转录表达量下降,在KEGG数据库被注释到93条代谢通路,涉及6条类黄酮合成代谢相关的途径,共20个差异表达基因(83 Unigenes).(3) QRT-PCR分析显示,所选20个基因在建兰2种颜色花瓣中的表达量比值趋势与转录组FPKM比值趋势一致,表明该研究获得的转录组数据具有较高的参考价值;其中分支酸、苯丙氨酸解氨酶、肉桂酸4-羟化酶、4-香豆酸:辅酶A连接酶基因表达上调,有利于类黄酮前体积累;查尔酮合成酶、二氢黄酮醇还原酶、花青素合成酶基因在黄绿色花瓣中几乎不表达,在红色花瓣中表达明显上调,可能与建兰花色形成相关.

目的:基于网络药理学筛选中药葛根抗高脂蛋白血症的活性成分,预测葛根抗高脂蛋白血症的潜在作用靶点及信号通路,探讨其作用机制.方法:采用TCM数据库收集葛根的化学成分;采用Drugbank数据库基于结构相似性原理,筛选与葛根药效分子结构相似的药物,并预测其作用靶点;采用OMIM数据库筛选高脂蛋白血症的相关蛋白.借助STRING数据库和Cytoscape 3.6.0软件构建疾病蛋白-靶点网络、药物活性成分-靶点-疾病蛋白网络.通过网络拓扑分析和聚类分析法预测葛根治疗高脂蛋白血症的关键蛋白.通过京都基因与基因组百科全书(KEGG)对靶点进行通路富集分析,预测葛根抗高脂蛋白血症的关键信号通路.结果:葛根抗高脂蛋白血症的主要活性成分有7种,即4-甲氧基葛根素、黄豆苷、大豆黄素4'-7二葡萄糖苷、蝙蝠葛碱、γ-谷甾醇和甲基对羟基肉桂.葛根治疗高血蛋白脂症有20个潜在作用靶点,即酪氨酸蛋白激酶(Src)、核因子κB(NF-κB)、过氧化物体增殖物激活受体(PPARs)、雌激素受体α(Esr1)、芳香烃受体(AHR)、载脂蛋白A(APOAⅠ、APOAⅡ、APOAⅤ)、载脂蛋白B(APOB)、载脂蛋白C(APOCⅠ、APOCⅡ)、载脂蛋白E(APOE)、低密度脂蛋白受体(LDLR)、脂蛋白脂肪酶(LPL)、三磷酸腺苷结合盒转运蛋白A1(ABCA1)、溶血磷脂酸(LPA)、糖基磷脂酰肌醇高密度脂蛋白结合蛋白1(GPIHBP1)、纤维蛋白原A(FGA)、细胞色素P450(Cyp158A2)和雄激素受体(AR).KEGG通路有8条,主要是PPAR信号转导通路.结论:采用网络药理学筛选出葛根治疗高脂蛋白血症的7种可能的药效分子,通过活性成分-靶点-疾病网络特征分析,得到20个潜在治疗靶点和8条相关通路,借此预测葛根可能通过PPARs、AR、LDLR等受体和相关蛋白调节胆固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白(LDL)的代谢,以发挥抗高脂蛋白血症的作用.

目的 分析光、暗培养的杜仲愈伤组织转录组测序结果,验证杜仲愈伤组织转录组测序结果中与类黄酮合成相关基因的表达水平.方法 利用Illumina HiSeqTM 2500测序平台对光暗培养的2种杜仲愈伤组织进行转录组高通量测序,利用Trinity软件对测序结果进行De novo组装,使用BLAST软件将Unigenes序列与NR、Swiss-Prot、GO、COG、KOG、KEGG、Pfam等数据库比对,利用FPKM值估算基因表达丰度,利用qRT-PCR验证与类黄酮合成相关基因的表达水平.结果 杜仲愈伤组织转录组测序共获得13.00 Gbp的clean data.De novo组装后共获得62 030条Unigenes,平均长度为736.40 bp.使用BLAST软件将Unigenes序列与相关数据库比对,共获得25 417条Unigenes的注释结果.其中,25 167条Unigenes注释到Nr.4 794条Unigenes和它们相关的酶(enzyme commission numbers)注释到82条KEGG通路.共获得差异表达基因1 986条.在白光(光强为12 000 lx,16h光照,8h黑暗)培养的愈伤组织中,有1 139条基因表达上调,847条基因表达下调.在KEGG富集分析中发现,有7个Unigenes与类黄酮合成相关,其中有6个Unigenes在白光培养的杜仲愈伤组织中上调表达,它们编码的酶分别为查耳酮异构酶(EC 5.5.1.6,chalcone isomerase,CHI),查耳酮合成酶(EC 2.3.1.74,chalcome synthase,CHS),类黄酮3'-羟化酶(EC l.14.13.21,flavonoid 3'-monooxygenase,F3'H),反肉桂酸4-单加氧酶(EC l.14.13.11,trans-cinnamate 4-monooxygenase,CYP),黄酮醇合成酶(EC l.14.11.23,flavonol synthase,FLS),莽草酸邻羟基肉桂转移酶(EC 2.3.1.133,shikimate-O-hydroxycinnamoyl transferase,HQT).1个Unigene下调表达,它编码的酶为无色花青素加氧酶(EC 1.14.11.19,leucocyanidin oxygenase,LDOX).qRT-PCR分析表明,与类黄酮合成相关的7个Unigenes的表达情况与转录组测序分析结果是一致的.结论 白光条件(光强为12 000 lx,16h光照,8h黑暗)可以促进类黄酮代谢途径中相关化合物的积累.

为探究不同温度培养对黄芩愈伤组织生长过程中黄芩苷含量及基因相对表达量的影响,该研究设置4个培养温度对黄芩愈伤组织暗培养40 d,每5d取样1次,测定生长量和黄芩苷含量,并以18S RNA为内参基因,实时荧光定量PCR分析黄芩苷合成途径中5个关键酶苯丙氨酸解氨酶(PAL)、肉桂酸-4-羟化酶(C4H)、查尔酮合成酶(CHS)、β口-葡糖醛酸酶(GUS)、黄芩素-7-O-葡萄糖醛酸转移酶(UBGAT)基因表达量.结果表明,生物量、黄芩苷含量及积累量均随温度的升高呈增加趋势,25,30℃较适宜黄芩愈伤组织生长,25℃培养30 d黄芩苷含量与积累量最高,达到2.75％和12.44 mg;15℃培养条件下C4H,CHS,GUS,UGBAT基因相对表达量较高,25℃培养30 d至35 d PAL基因相对表达量显著高于其他处理组.各关键酶基因相对表达量与黄芩苷含量的相关性随培养温度的升高,由负相关转变为正相关,25,30℃培养条件下PAL,C4H,CHS基因相对表达量与黄芩苷含量达到极显著或显著水平.相对低温条件不利于黄芩愈伤组织生长和黄芩苷的积累,合成途径的上游酶基因PAL,C4H对黄芩苷的积累作用显著.