蚜虫是重要的农业害虫,每年造成数以亿计的经济损失.[反]-β-法尼烯[(E)-β-farnesene,EβF]是绝大多数蚜虫报警信息素的主要成分,可使蚜虫产生骚动、从植株上脱落,并吸引蚜虫天敌,有效控制蚜虫危害.EβF合成酶是催化合成EβF的关键酶,目前该基因已从薄荷、香橙、花旗松、黄花蒿、洋甘菊等植物中得到分离鉴定.植物中表达Eβ合成酶基因以催化法呢基焦磷酸(Famesyl diphosphate,FPP)合成EβF是控制蚜虫危害的重要策略.文中概括了当前植物抗蚜转基因研究现状,综述了植物EβF合成酶基因及其在植物抗蚜分子育种中的应用.针对当前转基因植物的EβF生成量较低等问题,展望了EβF合成酶基因在植物抗蚜分子育种中的应用前景和研究策略.

萜类合成酶(Terpene synthases,TPS)是萜类化合物合成过程中的关键酶.基于梨(Pyrus bretschneideri)全基因组数据库,采用生物信息学和分子生物学方法,对梨TPS基因家族进行鉴定和亚家族分类,研究梨TPS基因的结构及编码蛋白质性质和表达模式.共鉴定获得33个萜类合成酶基因家族成员,聚类为5个亚家族,其中,TPS-a亚家族成员数量最多,包含4-7个外显子;主要定位于细胞质,少数分布在线粒体、叶绿体和内质网等;梨TPS蛋白均为亲水性蛋白,α-螺旋和无规卷曲是其二级结构主要组成元件,β-折叠和延伸链散布其中;TPS-a中保守基序个数相对较多,TPS-e/f相对较少;各亚族内蛋白质在三级结构上高度相似.除PbrTPS24外,其余9个TPS基因在根、茎、幼叶和幼芽中均有表达,并且不同的基因在不同部位高表达,PbrTPS存在组织特异性表达.

为了考察20-羟基二十碳四烯酸(20-hydroxyeicosatetraenoic acids,20-HETE)对葡萄糖刺激胰岛素分泌反应的影响,本研究选择CYP4F2转基因小鼠和小鼠胰岛素瘤INS-1E细胞作为研究材料,通过LC-MS/MS检测WT和TG小鼠的胰腺20-HETE水平.通过IPGTT测定小鼠葡萄糖耐量,通过ELISA测定小鼠血浆C肽水平来检测胰岛素分泌.通过Western blotting、 Real time PCR、免疫组化和免疫荧光来检测小鼠胰腺或INS-1E细胞中Glut2、GSK-3β (Ser9点)和AKT (Ser473点)的磷酸化水平.TG小鼠的20-HETE水平((7.26±2.03) ng/mg蛋白)显著高于WT小鼠((2.14±0.76) ng/mg蛋白).在用20-HETE合成的选择性抑制剂HET0016处理后,TG小鼠((0.33±0.07) ng/mg蛋白)和WT小鼠((0.27±0.06) ng/mg蛋白)胰腺组织中的20-HETE水平均急剧降低.给予葡萄糖处理30 min后,TG小鼠的血糖水平均显著高于WT小鼠,而血浆C肽水平显著低于WT小鼠(p＜0.05).与WT小鼠相比,TG小鼠的胰腺组织中Glut2 mRNA和蛋白水平显著降低.与WT小鼠相比,CYP4F2转基因小鼠的GSK-3β和AKT磷酸化均显著降低.20-HETE处理可导致INS-1E细胞中AKT/GSK-3β磷酸化水平和Glut2表达水平显著降低(p＜0.05).此外,用17 mmol/L葡萄糖处理INS-1E细胞1h,20-HETE处理组的胰岛素分泌显著降低.应用GSK-3β选择性抑制剂TWS119预处理INS-1E细胞3h后,TWS119(一种GSK-3β选择性抑制剂)预处理显著逆转了Glut2表达水平的降低以及胰岛素分泌的减少.20-HETE主要通过AKT/GSK-3β信号通路来下调Glut2的表达,进而减弱胰岛素分泌,导致胰岛素分泌功能障碍.

目的 探讨脂必泰对阿尔茨海默病(AD)小鼠糖脂代谢的影响.方法 按照随机数字表法将APPswe/PS1△E9双转基因AD模型小鼠随机分为4组:模型组、多奈哌齐组(灌胃多奈哌齐3.25 mg·kg-1,qd)和高、低2个剂量脂必泰组(灌胃脂必泰60,30 mg·kg-1,qd).将野生型C57BL/6J小鼠随机分为2组:正常组和脂必泰对照组,每组各10只,连续干预8周.模型组和正常组小鼠灌胃等量生理盐水.用Morris水迷宫法检测小鼠学习记忆能力,微型正电子发射断层成像和计算机断层扫描法检测脑葡萄糖代谢率,蛋白质印迹法检测磷脂酰肌醇-3激酶(PI3K)、蛋白激酶B(Akt)、糖原合成酶激酶-3β(GSK-3β)蛋白表达和磷酸化情况.结果 正常组、脂必泰对照组、模型组、多奈哌齐组和高、低2个剂量脂必泰组小鼠穿台次数分别为(11.50±2.17),(11.80±2.10),(4.30±1.16),(8.10±2.33),(8.40±2.50),(7.10±2.51)次;这6组的大脑皮层组织18F-FDG摄取率分别为(3.28±0.29)％,(3.27±0.31)％,(2.08±0.22)％,(2.13±0.26)％,(2.89±0.25)％和(2.73±0.20)％ID·g-1;这6组的PI3K蛋白含量分别为0.87±0.11,0.88±0.12,0.45±0.07,0.50±0.08,0.76±0.08和0.68±0.07;这6组的p-Akt/Akt比值分别为0.63±0.07,0.65±0.06,0.42±0.05,0.48±0.06,0.57±0.05和0.51±0.06;这6组的p-GSK-3β/GSK-3β比值分别为0.72±0.08,0.76±0.11,0.43±0.05,0.45±0.06,0.64±2.50和0.65±0.09.模型组与正常组比较,上述指标均降低(均P<0.05),表明造模成功.而各脂必泰组与模型组比较,上述各指标均升高(均P<0.05);而脂必泰对照组和正常组比较,上述各指标无明显变化(均P>0.05),表明脂必泰对野生型小鼠无影响.结论 脂必泰通过激活PI3K/Akt/GSK-3β信号通路,改善AD模型小鼠学习记忆能力,减轻脑组织神经元损伤,并改善糖脂代谢紊乱.