类黄酮是植物次生代谢过程中产生的多酚类物质,在植物中广泛存在且功能多样.类黄酮的生物合成发生在内质网的细胞质侧,但最终积累在液泡腔内.因此,需要高效的类黄酮转运和积累系统将其从内质网转移至液泡内.几十年来,关于植物类黄酮转运有诸多研究.目前的研究结果表明,植物体内存在3种类黄酮转运机制,包括谷胱甘肽转移酶介导的转运及膜转运蛋白和囊泡介导的转运.该文综述了这3种转运机制以及近年来植物类黄酮转运研究进展,分析总结了3种不同但具有非排它性机制在功能上的协同作用.虽然类黄酮生物合成途径在许多物种中得到很好的表征,但是关于其转运研究仍相对缺乏.类黄酮修饰与转运的关系、转运蛋白对底物的特异性和偏好性及类黄酮转运的转录调控仍需深入探索,以更好地解析类黄酮在植物细胞中的转运和积累机制.

[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.

为探究盐胁迫条件下宁夏枸杞苯丙烷代谢相关基因差异表达规律,以不同浓度NaCl(0,100,200,300 mmol/L)处理的水培宁夏枸杞幼苗为研究材料,利用高通量测序技术和qRT-PCR对盐胁迫下宁夏枸杞苯丙烷代谢相关基因差异表达进行分析,同时对该途径中关键酶活性及产物含量进行测定.结果表明,(1)宁夏枸杞在不同浓度NaCl处理下共有58个苯丙烷代谢相关基因差异表达,且随着盐胁迫程度的增加大部分基因表达水平上调或不变;(2)随着NaCl浓度的增加,宁夏枸杞叶片抗氧化酶SOD、POD、CAT的活性均下降,而酚类物质、类黄酮和木质素的含量在100 mmol/L NaCl处理下均显著积累.研究发现,宁夏枸杞可能通过调控苯丙烷代谢相关基因上调表达,增加酚类物质、类黄酮和木质素的合成,来清除过多活性氧和提升细胞壁强度以适应盐胁迫;宁夏枸杞可耐受的NaCl浓度在100～200 mmol/L之间.

牙周炎和糖尿病是临床上常见的疾病，对患者的健康及生活产生巨大影响。近年来学者研究证实这两种疾病具有很强相关性，因此治疗牙周炎和糖尿病的药物也成为研究热点。白藜芦醇是一种来自于天然植物的多酚类化合物，具有抗炎、抗氧化、降低血脂和调节代谢等作用，同时白藜芦醇不良反应少，获取途径广泛，价格低廉，是一种在牙周炎和糖尿病治疗中应用潜力巨大的辅助药物，也是解决关于慢性炎症性疾病中细菌耐药性问题的一个新思路。本文综述了近年来白藜芦醇应用于牙周炎及糖尿病治疗中的新进展，为进一步研究与应用提供新的思路。

近年来,随着生物学理论与技术的快速发展,植物次生代谢产物愈发受到人们的关注,其中酚类物质是分布最广泛且具有重要生理功能的一类化合物,它不但具有天然的抗氧化活性,含多种药用价值,同时在植物生长发育以及逆境胁迫下的信号转导等多方面起着重要的调控作用,受到国内外学者的广泛重视.从酚类化合物的分类、合成途径、生理功能以及药用价值几方面对国内外相关研究进行了归纳与总结,并提出了今后该领域研究的方向及应该注意的问题,旨在为次生代谢产物的深入研究特别是酚类化合物的研究提供一定的参考.

类黄酮是酚类代谢物的一大亚组,其生物合成属于苯丙素代谢途径的分支,它们广泛分布在整个植物界.不仅在植物中有极其重要的生理、生化和生态功能,而且对动物的生物活性及提供营养等方面做出重要贡献.油橄榄叶、果实、根都富含类黄酮,具有重要研究价值.本研究综述了油橄榄类黄酮生物合成途径相关酶(CHI, CHS, F3H, DFR, FLS, FNSI, LAR, F3'H, F3', 5'H)的底物特异性和功能性区域,分析总结了编码这些酶的基因在不同物种间的序列相似性和在不同组织的表达特异性.这对深入研究植物类黄酮生物合成相关酶的结构和功能,基因的克隆、表达和调控以及对油橄榄类黄酮生物合成途径相关酶的研究具有参考价值.

丝瓜果实发育过程伴随着明显的形态转变和复杂的生理生化变化,这些变化均影响着果实的采后寿命和品质.为阐明丝瓜果实发育过程中重要蛋白质的功能与调控作用,该研究以同位素标记相对定量联合液相色谱串联质谱(iTRAQ-LC-MS/MS)技术测定丝瓜果实发育过程三个时期(花后5天、花后15天、花后30天)蛋白的表达水平,鉴定差异蛋白,并对它们进行亚细胞定位、GO(gene oncology)和KEGG(kyoto encyclopedia of genes and genomes)途径分析.共鉴定到差异蛋白709个,其中在丝瓜果实不同发育时期共同存在的差异蛋白有229个,上调蛋白有118个,下调蛋白由111个.亚细胞定位显示,差异蛋白的亚细胞主要定位于叶绿体、细胞质和细胞核.GO分析发现,四吡咯结合、过氧化物酶活性、氧化还原酶活性、血红素结合和抗氧化活性是差异蛋白5种主要的分子功能,过氧化氢代谢过程、应激反应和防御反应是差异蛋白3种主要参与的生物过程.代谢途径分析显示,丝瓜果实发育过程的差异蛋白主要富集在3个代谢途径,分别为次生代谢产物生物合成、糖代谢和DNA复制途径,从中筛选出36个在丝瓜果实发育过程发挥重要作用的目标差异蛋白.其中,PAL、C4H、4-CL、COMT和CAD可能是调控果实内酚类物质和木质素合成的5种关键蛋白.PAL、POD、PPO、CAT、APX 5种差异蛋白可能协同参与果实发育后期的酶促褐变.SS和α-AL可能在丝瓜果实蔗糖的累积和淀粉的降解过程中起着重要作用.以上研究结果为进一步阐明丝瓜的发育调控,进而指导丝瓜品种选育和生产栽培提供了理论支持.

该实验依据现有发根农杆菌侵染法,以银杏无菌苗叶片为外植体,对农杆菌诱导银杏毛状根的实验操作进行优化,并观察记录银杏毛状根继代生长情况,测定继代不同天数的毛状根组织内多酚含量、多酚合成相关酶基因和POD基因相对表达量,以探讨银杏毛状根褐化的生理机制.结果显示:(1)银杏农杆菌侵染最适预培养时间为3d、菌种为R1601、共培养基为White、侵染时间为30 min,优化侵染操作后的银杏毛状根诱导率可达72.36％;银杏毛状根继代生长的最适IBA浓度为0.5 mg/L.(2)银杏毛状根初始发根时颜色为乳白色,多在伤口处簇生,伸长生长时无向地性,不分叶正背面都能在伤口处诱导出根,且在除菌培养20 d时毛状根长可达0.4～0.8 cm;继代培养25 d时毛状根为白色,继代35 d时部分毛状根从根部至中部开始转黄,继代45 d时大部分毛状根由白转黄,根部至中部开始有褐化出现.(3)继代35 d时毛状根的PAL、C4H、4CL和POD基因表达量分别为25 d的68％、44％、51％、52％;继代45d时PAL、C4H、4CL、POD基因表达量分别为35 d的19％、75％、86％、105％.(4)继代35d、45 d的银杏毛状根总酚类含量分别为17.14和13.78mg/g.研究发现,PAL基因表达量变化与其下游的两个关键酶基因(C4H、4CL)表达量变化不一致,且PAL基因表达量的大幅降低并未对下游C4H、4CL基因表达有明显影响,说明PAL基因表达量变化对其下游合成速率影响不大,可能不是银杏毛状根苯丙氨酸代谢途径的限速酶;而C4H与4CL基因表达量变化趋势高度一致,说明C4H应是该途径中的限速酶之一;推测继代前期可能是由PPO作为关键酶参与毛状根褐化反应,导致后期毛状根生长受抑制,POD基因表达水平随之上升,POD参与褐化反应.

干旱是影响植物生长的重要因素,适度干旱胁迫可有效提高药用植物品质.本草基因组学的发展推动逆境胁迫影响药用植物品质分子机制的创新性研究.本文综述了干旱胁迫对药用植物生物碱、黄酮、萜类、酚类和皂苷等药效活性成分和生物量的影响,基于本草基因组学的干旱胁迫影响药用植物品质的分子机制研究进展,以及包括活性氧代谢途径和ABA信号转导在内的药用植物响应干旱胁迫的分子机制.提出以药用模式植物为研究对象,以本草基因组学为理论指导,揭示干旱胁迫影响药用植物品质的分子机制,挖掘与药用植物耐旱性状密切关联的分子标记,为提升药用植物品质,选育耐旱药用植物优良种质,指导中药农业生产提供参考.

美国白蛾是我国重大外来入侵害虫,寄主范围十分广泛.酚类物质是最广泛的植物次生代谢物之一,在植物抵御昆虫取食的化学防御中具有重要作用.本研究通过人工饲料添加没食子酸的方法,探究不同浓度的没食子酸对美国白蛾幼虫的营养效应及解毒酶和乙酰胆碱酯酶活性的影响.结果表明,各浓度(1.0％、1.5％、2.0％、2.5％、3.0％)没食子酸对美国白蛾4龄幼虫的近似消化率、食物利用率、相对取食量和相对生长率均具有显著影响(P<0.05),近似消化率和相对取食量不同程度下降,食物利用率和相对生长率则不同程度上升.不同浓度的没食子酸处理对美国白蛾幼虫的乙酰胆碱酯酶、羧酸酯酶、谷胱甘肽S-转移酶和细胞色素P450的活性均具有显著影响(P<0.05).1.0％没食子酸作用时间不同,美国白蛾4龄幼虫的乙酰胆碱酯酶、羧酸酯酶、谷胱甘肽S-转移酶和细胞色素P450的活性差异显著(P<0.05).没食子酸能够始终诱导细胞色素P450的活性,而羧酸酯酶的活性却受到抑制.不同浓度的没食子酸对乙酰胆碱酯酶作用总体上不明显,但较低浓度时(1.0％)对乙酰胆碱酯酶活性却随处理时间延长而抑制作用加强.较低浓度(1.0％ ～1.5％)的没食子酸对谷胱甘肽S-转移酶的活性有一定诱导作用,但随着没食子酸浓度提高谷胱甘肽S-转移酶的活性却受到一定程度的抑制.没食子酸能抑制美国白蛾幼虫的取食,并且对解毒酶和乙酰胆碱酯酶的活性表现出一定的时间效应和剂量效应,表明美国白蛾幼虫可能通过调节食物利用和解毒代谢等多种途径降低没食子酸的毒害作用,从而对含没食子酸的寄主植物产生适应.