芥子油苷是一类含氮、硫的植物次生代谢物质,它与其水解酶黑芥子酶共同组成了十字花目植物特有的防御系统.黑芥子酶和芥子油苷分别储藏在植物的不同细胞或同一细胞的不同区域.当植物受到机械损伤或病虫侵袭时,底物和酶接触,芥子油苷被降解成多种具有生物活性的物质.这些降解产物可对昆虫及病原菌表现出较强的毒害作用,也有可能作为信号分子启动植物其它防御机制,如气孔的关闭、细胞程序性死亡及细胞壁胼胝质累积等.本文对近年来黑芥子酶防御系统的最新研究成果进行了综述,介绍了芥子油苷和黑芥子酶的合成及分布、芥子油苷降解产物的多样性、芥子油苷-黑芥子酶系统对昆虫和病原菌的防御作用和防御机制及芥子油苷的代谢与初生代谢的关系,并对目前该领域研究中存在的问题和研究趋势进行了讨论.

萝卜硫苷是十字花科蔬菜中一种重要的次级代谢产物, 其水解产物萝卜硫素对人体有明显的抗氧化和防癌抗癌功效.在十字花科蔬菜中萝卜硫素的前体物质萝卜硫苷的合成阶段分为:氨基酸侧链的延长、核心结构的形成、侧链的次级修饰;萝卜硫苷经由黑芥子酶水解成萝卜硫素.该文综述了萝卜硫苷合成及调控相关基因 (BCAT、MAM、CYP79/CYP83、AOP和MYB基因家族) 的研究进展, 及外源物质如:Na Cl、肥料 (硫、氮、硒)、植物激素 (茉莉酸甲酯、油菜素内酯、生长素)、氨基酸等对萝卜硫素合成代谢途径的影响, 为萝卜硫素合成代谢途径从基因表达方面进行深入研究奠定理论基础.

通过室内生物测定,筛选对小菜蛾Plutella xylostella具有高毒力的球孢白僵菌Beauveria bassiana菌株,分析小菜蛾应对球孢白僵菌浸染的免疫应答基因.采用新一代Illumina高通量测序技术对接种/感染48h与未接种的小菜蛾样品分别进行转录组测序,筛选差异表达基因;结合生物信息学分析差异表达基因的功能、分类及涉及的信号通路等.结果表明接种小菜蛾48h后诱导2 434个基因发生差异表达,包括1 080个上调基因和1 354个下调基因.GO分类结果表明,这些差异表达基因(DEGs)被注释到45个GO term中,包括23个生物学过程,12个细胞组分和10个分子功能.KEGG分析表明,1 308个DEGs被富集到25个功能途径,这些DEGs包括497个上调基因和811个下调基因.分析发现,DEGs编码蛋白包含肽聚糖识别蛋白、丝氨酸蛋白酶55、丝氨酸蛋白酶抑制剂以及细胞色素P450 6K1类的免疫相关蛋白.另外,组蛋白、磷酸泛酰半胱氨酸脱羧酶、双链RNA结合蛋白、黑芥子酶等基因在球孢白僵菌侵染过程中也高表达,推测这些基因可能参与小菜蛾应对球孢白僵菌侵染的免疫反应.研究结果为进一步研究小菜蛾免疫相关基因的功能奠定了基础.

目的:分析莱菔子饮片酶解过程中化学成分的动态变化.方法:采用HPLC分析莱菔子不同酶解时间的特征图谱,色谱条件为流动相乙腈(A)-0.1％磷酸水溶液(B)梯度洗脱(0～ 15 min,5％～10％A;15～17 min,10％ ～12.5％A;17～27 min,12.5％～14％ A;27～55 min,14％ ～25％ A;55 ～57 min,25％ ～70％A;57 ～70 min,70％～100％A),检测波长225 nm.标定其特征峰,同时提取各特征峰的UV光谱,比较不同特征峰UV光谱的异同和HPLC特征图谱特征峰峰面积的变化,分析莱菔子中特征成分的动态变化规律.结果:莱菔子不同酶解时间的特征图谱中共标定11个特征峰,归属了萝卜苷和芥子碱硫氰酸盐2个色谱峰,同时发现莱菔子中萝卜苷会快速被黑芥子酶酶解,先被酶解为一中间体,继而被分解为其他成分.芥子碱硫氰酸盐随着酶解时间没发生明显的变化.芥子酸苷类成分也会被酶解.结论:莱菔子的酶解不单是萝卜苷的酶解,还包括芥子酸苷类成分的酶解,可为莱菔子“生熟异治,生升熟降”的药性变化提供参考.

光质是影响植物生长发育的重要光环境要素之一.为探宄LED光质对青花菜生长和营养品质的影响,以青花菜'湘绿3号'为试料,设置了红光(R)、蓝光(B)、红蓝光3:1(3RB)、绿光(G)、紫光(P)5种光质处理,并以白光(W)为对照,测定分析了青花菜的生物量、产量以及花球中硫苷、萝卜硫素、维生素C、总酚、原花青素、类黄酮含量和黑芥子酶活性.结果显示,与对照相比,红光、蓝光、红蓝光3:1和绿光处理对青花菜的生物量和产量均未造成显著影响(P ＞ 0.05),紫光处理下生物量显著降低(P ＜ 0.05).红光、蓝光和红蓝光3:1处理促进了青花菜花球中硫苷的积累,而绿光和紫光处理抑制了硫苷的积累.红光显著提高了萝卜硫素、维生素C、总酚含量和黑芥子酶活性,蓝光和绿光显著降低了萝卜硫素含量,但显著提高了总酚含量,紫光显著抑制了黑芥子酶活性(P ＜ 0.05).相关性分析显示,黑芥子酶活性与萝卜硫素和维生素C含量均具有极显著正相关(P ＜ 0.01),推测红光可通过影响维生素C含量,进而影响黑芥子酶活性和萝卜硫素产量.LED光质条件未引起花球中原花青素和类黄酮含量发生显著变化(P＞ 0.05).采用主成分分析法综合评价LED光照对青花菜生长及花球生物活性物质的影响,结果显示红光处理下青花菜的生长及花球品质综合特性最优,紫光处理下其综合性能最差.本研究表明LED红光利于青花菜花球中萝卜硫素、维生素C、总酚等生物活性物质的积累,结果可为我国高品质青花菜的栽培生产提供理论指导.

目的 优选板蓝根中(R,S)-告依春和核苷类化合物的提取工艺.方法 以尿苷、腺嘌吟、(R,S)-告依春、鸟苷、腺苷提取率为评价指标,采用多指标综合评分法,以液料比、超声功率、超声时间、酶反应时间、酶反应温度为影响因素,采用Box-Behnken响应面法优化板蓝根中(R,S)-告依春和核苷类化合物的提取工艺.结果 最佳提取条件为:液料比75:1,超声功率400W,超声时间50min,酶反应时间8 h 40 min,酶反应温度50℃.在此条件下提取综合评分为97.137.结论 优化后的提取工艺操作简便,具有较高的推广价值.