AP2/ERF转录因子调控药用植物活性成分生物合成的研究进展

AP2/ERF转录因子也称为AP2/EREBP转录因子,广泛存在于植物中,其家族成员均含有由60个左右氨基酸组成的保守DNA结合域,即AP2/EREBP结合域。以往植物AP2/ERF转录因子研究主要集中于发育和生理调控领域,近年来AP2/ERF转录因子调控植物次生代谢产物合成方面引起关注。综述了AP2/ERF转录因子调控药用植物活性成分生物合成方面的研究进展,为利用代谢调控手段提高药用植物活性成分合成提供理论基础和应用借鉴。     

转录调控因子在中药次生代谢调控中的研究进展

许多中药的有效成分为植物次生代谢产物,具有重要的药用价值。但次生代谢的产物的量往往很低。转录调控因子可调控多个参与代谢途径基因的表达。采用基因工程的方法调控转录因子,往往可导致植物中该转录因子所控制性状的较大改变,从而提高中药中有效成分的量,具有广阔的应用前景。     

MicroRNA调控药用植物萜类生物合成研究进展

萜类化合物是药用植物中一类重要的次生代谢产物,对癌症、心血管疾病、疟疾和阿尔茨海默病等多种疾病有效。微RNA (microRNA,miRNA)是一种非编码单链小分子RNA,在转录后水平通过降解目标mRNA或阻断翻译发挥作用。miRNA可以通过作用于萜类生物合成途径的结构基因或转录因子调控药用植物萜类的生物合成。目前,萜类生物合成途径的上游部分研究比较清楚,很多关键酶的编码基因已经被克隆,有的酶分子的空间结构也已被解析,针对参与基因表达调控的转录因子也有一些研究,但对非编码RNA,特别是miRNA参与萜类生物合成的研究较少。对国内外近10年有关miRNA参与萜类生物合成的研究进行综述,以期为高效获取萜类活性成分和阐明萜类药效物质的生物合成提供参考。     

药用植物黄酮类化合物代谢合成途径及相关功能基因的研究进展

黄酮类化合物是广泛存在于药用植物中的一类化合物,大多与糖类结合为苷存在。黄酮类成分具有调血脂、扩张冠脉、止血、镇咳、祛痰、降低血管脆性等药理作用,备受研究者的关注。黄酮类化合物的生物合成途径的研究开始较早,并取得了很大进展,对黄酮化合物生物合成步骤、催化各步反应的酶及其基因都有初步研究。对药用植物黄酮类化合物代谢合成途径及功能基因的研究进展进行综述,以期为黄酮类化合物进一步研究提供参考。     

药用植物生物碱次生代谢工程研究进展

药用植物次生代谢途径及其调控机制的研究基础薄弱,阻碍了代谢工程在获取高价值次生代谢产物的广泛应用。生物碱是存在于药用植物中的一类含氮杂环化合物,具有抗肿瘤、抗微生物、降血压、解痉镇痛等药理作用,备受研究者的关注。应用代谢工程手段改善代谢途径,提高次生代谢产物的量,对优化药用植物种质资源以及可持续发展具有重要价值。通过对药用植物生物碱类化合物的代谢合成途径进行综述,并讨论生物碱代谢工程的研究方法和调控策略,为药用植物生物碱相关研究提供参考。     

秦艽WRKY转录因子家族生物信息学分析

目的 利用生信技术分析秦艽WRKY家族，为进一步研究GmWRKY转录因子对秦艽次生代谢产物生物合成的分子调控机制提供信息。方法 基于秦艽转录组注释结果挖掘WRKY家族成员，通过NCBI-tBlastx和SMART保守结构域预测进一步筛选得到41条WRKY序列并进行生信分析。基于getorf预测开放阅读框（open reading frame，ORF）区，对41条序列的ORF片段进行MEME保守基序分析和ClustalW比对，采用MEGAX构建邻接法（neighbor-joining，NJ）系统发育树。利用Omicshare GO对41个WRKY成员进行富集分析，利用String进行WRKY成员蛋白互作网络预测分析。通过转录组FPKM值对GmWRKY成员的基因表达情况进行热图分析，并对蛋白互作核心成员进行基因相对表达分析。结果 41个秦艽WRKY成员中大部分成员的保守基序为“WRKYGQK”，仅GmWRKY27保守基序发生氨基酸突变，为“WRKYGKK”。依据WRKY特征结构域将41条序列的51个结构域分为3大类和8个亚类型，第I大类为氮端（N）和碳端（C），第II大类下设5个亚类型，以及第III大类；此外，系统进化树可将51个WRKY结构域分成4大组，GroupI[I(N)]、GroupII（IIa＋IIb）、GroupIII[I(C)＋IIc]、GroupIV（IId＋IIe和III），该结果与经典的WRKY家族分类特点基本一致。GO分析发现秦艽WRKY家族成员广泛参与代谢调控过程。当茉莉酸甲酯（jasmonic acid methyl ester，MeJA）诱导秦艽后，蛋白网络互作的核心成员GmWRKY1和GmWRKY17表达显著提高，推测这些WRKY成员与秦艽次生代谢产物的调控关系密切。结论 为进一步开展秦艽WRKY转录因子功能研究奠定基础。     

植物萜类物质生物合成的相关转录因子及其应用前景

植物萜类化合物具有很高的经济价值和药用价值.近年来,开始利用转录因子来提高萜类次生代谢物的产量.转录因子在萜类次生代谢生物合成中起着重要的作用,通过与结构基因的结合,转录因子可激活次生代谢合成途径中多个基因协同表达,从而有效启动次生代谢途径;转录因子还可激活不同植物中相似萜类次生代谢合成基因的表达,将从特定植物中分离出来的转录因子基因在不同植物中进行遗传转化,可以有效提高转基因植物中萜类物质的量.因此,转录因子的应用是萜类次生代谢基因工程中的一个新方向,已显示出广泛的应用前景.介绍了萜类次生代谢途径相关的重要转录因子:AP2/ERF、WRKY、bZCT、bHLH及其在萜类生物合成遗传改良中的研究进展.     

参与连翘苯丙烷合成途径的WRKY转录因子的筛选与鉴定

目的 筛选出参与连翘Forsythia suspensa苯丙烷合成途径的WRKY转录因子并进行生物信息学分析。方法 通过对从连翘转录组数据中筛选出的62条连翘WRKY基因序列进行鉴定;通过采用蛋白理化性质和基序分析、蛋白结构分析、系统进化分析、功能注释、蛋白互作分析、外源激素处理后实时荧光定量分析等方式进行相关分析。结果 最终筛选出52条具有WRKY结构域的连翘WRKY转录因子。WRKY转录因子编码蛋白的氨基酸数目在105～728,相对分子质量在12277.95～80 321.99。蛋白基序分析显示其均有WRKY结构域,与拟南芥WRKY转录因子构建系统进化树将连翘52个WRKY转录因子进一步分为3大类;筛选出5个可能参与连翘苯丙烷合成途径的连翘WRKY转录因子,并推测其可能以被MAPK级联反应所调控的方式介导连翘中苯丙烷合成途径。结论 通过分析转录组测序结果,从52个连翘WRKY转录因子中筛选出5个可能参与连翘苯丙烷合成途径的转录因子,其表现出组织特异性表达,且对不同浓度茉莉酸甲脂表现出不同的响应,为进一步研究其作用机制提供研究方向。     

药用植物药效活性成分积累调控的蛋白质组学研究进展

通过查阅、整理有关近几年药用植物的蛋白质组学文献,从药效活性成分时空累积的蛋白质组学和环境因子调控活性成分生物合成的蛋白质组学方面进行总结,为药用植物体内药效成分的累积调控研究提供参考,也为高质量药用植物生产提供指导.     

附生型兰科药用植物化学成分及药理活性研究进展

附生型兰科植物是兰科中的一大类群,其中许多植物具有很高的药用价值。近年来国内外对于该类药用植物的化学成分和活性给予了很大关注。作者综述了近15年来附生型兰科药用植物的化学成分及药理活性的研究进展。为今后从化学成分角度阐明不同类型的兰科药用植物之间的亲缘关系和从中开发新药提供参考。     

风轮菜属药用植物的研究进展

风轮菜属药用植物在我国分布广泛,药用价值前景良好。目前研究发现该属植物中主要含有黄酮和皂苷类成分,现代药理学研究表明其主要具有止血、抗菌、抗炎、降血糖、抗肿瘤、抗辐射等生物活性。主要对近年来该属植物的化学成分和药理活性进行综述,为该属植物的开发利用提供科学依据。     

ATP结合盒转运蛋白与药用植物次级代谢物转运的研究进展

三磷酸腺苷结合盒(ATP-binding cassette,ABC)转运蛋白是生物体内分布最为广泛的蛋白家族之一.在调控植物生长发育、根系形态、次级代谢物转运、抗逆胁迫上发挥重要作用.在逆境中产生和累积的次级代谢物往往决定着药用植物的品质.因此,如何提高次级代谢物累积一直作为药用植物品质形成的研究领域热点.研究表明,次...     

矿质营养对药用植物黄酮类成分合成的影响

黄酮类化合物是中药中一类重要的活性成分,其在植物体内的生物合成受各种环境条件的调控。矿质营养作为植物生长发育所必需的环境因子,对药用植物中黄酮类成分合成代谢的调控也日益受到人们重视。作者阐述了黄酮类成分的生物合成途径,综述了大量元素、中量元素、微量元素及稀土元素对药用植物中黄酮类成分合成的影响。在此基础上,探讨了矿质营养对药用植物中黄酮类成分生物合成途径调控的作用机制。     

我国药用植物化感作用研究进展

介绍化感作用在药用植物研究中的重要性及意义,分析了药用植物产生化感作用的原因,综述药用植物中存在的化感物质种类及其化感作用研究方法,同时阐述了其化感作用产生的机制,并对药用植物化感作用研究中存在的主要问题进行了深入剖析,在此基础上指出药用植物化感作用研究需要加强的方向。     

药用植物在干旱胁迫下生长代谢变化规律及应答机制的研究进展

干旱胁迫对药用植物的生长发育﹑生理生化以及次生代谢具有显著的影响,它能够抑制药用植物的生长发育,但是会促进其分泌次生代谢产物。同时研究还发现药用植物能够利用ABA信号途径和分泌渗透物质来应答干旱胁迫,减少胁迫所带来的危害。该文综述了药用植物在干旱胁迫下的生长﹑生理生化变化﹑次生代谢和应答机制,以期为研究药用植物和干旱胁迫的关系提供参考。     

山姜属药用植物及生药学研究进展

山羊属植物具有重要的药用价值,不少传统中药及民间药物共原植均来自该属,近年来,国内外学都对山姜属传统中药及其它药用植物,从品种鉴定及以及活性成分的筛选等方面进行了深入的研究。