转基因植物疫苗研究现状

植物作为一种新型的生物反应器,易于转化并能提供廉价的蛋白质,利用植物作为生物反应器生产新型疫苗是一种十分经济有效的途径。本论文阐述了植物生物反应器的优点、转基因植物的表达系统、转基因植物疫苗的实例以及存在的问题。     

外源茉莉素调控植物中萜类化合物生物合成的研究进展

萜类化合物是植物中的一类重要的次生代谢产物,在医药、工业和农业生产上扮演着重要的角色。由于一些重要的萜类具有复杂的化学结构以及在植物中的低含量,使其不能低成本地大量生产。因此,利用植物中普遍存在的茉莉素调控机制和外源介导相关转录因子,调控萜类生物合成途径关键酶基因表达,以达到提高目标萜类化合物含量,这已成为研究热点。本文综述了萜类化合物的生物合成途径、响应茉莉素信号且与次生代谢有关的转录因子以及应用茉莉素调控萜类化合物合成的研究进展,探讨了茉莉素调控萜类合成中所面临的问题,并对茉莉素调控萜类生物合成的潜在经济价值进行了展望。     

黄酮类化合物生物合成途径的进化及其在淫羊藿中的研究展望

黄酮类化合物是植物最重要的次级代谢产物之一。大多数植物黄酮类化合物的生物合成具有相同的步骤,其合成途径是植物进化过程中的保守代谢途径。迄今已经克隆、鉴定了多种植物黄酮类化合物生物合成相关酶的结构基因,并进行了一些黄酮类化合物合成代谢的分子调控研究。结合本实验室研究实践,综述了植物黄酮类化合物生物合成途径的进化研究进展,并在此基础上初步比较研究了淫羊藿与其他植物的黄酮类化合物合成途径,提出了研究淫羊藿黄酮类化合物生物合成的比较基因组学和比较代谢组学方法,指出应当从最保守的代谢中间产物和结构酶入手,结合淫羊藿种间和种内黄酮类化合物水平的比较,研究淫羊藿黄酮类化合物的代谢途径及其调控机制。     

药用植物细胞悬浮培养的研究进展

我国是世界上使用和出口中药材资源最多的国家,土地资源有限的我国不能只寄希望于大田栽培手段来提供中药材及其活性成分,大力发展生物技术来解决中药材的资源问题对我国具有特殊而且重要的意义.利用植物细胞培养技术是名贵药物资源可持续发展的一条重要途径.该文综述了药用植物细胞培养条件的优化,次生代谢途径的调控以及细胞反应器培养的实例,但要使更多药用植物真正实现商业化生产仍需要多方面的努力.     

植物五环三萜类化合物生物合成途径研究进展

五环三萜类化合物是一类重要的植物次生代谢产物,由6个异戊二烯单元组成,在自然界中普遍存在,具有广泛的药理作用。五环三萜类化合物结构丰富多样,根据其苷元的不同,可分为齐墩果烷型、羽扇豆烷型、乌苏烷型和木栓烷型4大类。植物五环三萜类化合物主要由甲羟戊酸途径和戊糖磷酸途径合成,2,3-环氧角鲨烯前体在氧化鲨烯环化酶的作用下环化为不同的骨架,继而在细胞色素P450以及糖基转移酶的修饰下形成多种皂苷。综述了植物五环三萜类化合物生物合成途径的研究进展,对参与合成途径的关键家族基因进行系统分析和催化机制的解读,为寻找未知五环三萜类化合物生物合成途径关键基因和五环三萜化合物异源生物合成提供参考。     

在应用生物反应器培养人参不定根中氧气、二氧化碳和乙烯对植物生长和生物活性物质产生的作用

在植物细胞培养和组织培养中气体组分是影响植物生理的重要因素,尤其是氧气、二氧化碳和乙烯对细胞生长和次级代谢产物的产生有重要影响。作者研究了应用生物反应器培养人参不定根,氧气、二氧化碳和乙烯对不定根生长、人参皂苷和多糖产生的作用。将新鲜的人参根灭菌后切成小片,     

喜树碱生物合成途径及其相关酶的研究进展

喜树碱是我国特有植物喜树中分离得到的具有显著抗癌活性的重要次生代谢产物,利用生物技术大量生产喜树碱类抗癌药物是目前研究的热点。喜树碱生物合成途径是多酶催化的复杂过程,阐明喜树碱的生物合成机制,对应用代谢工程的策略调控代谢流量,使次生代谢朝喜树碱合成的方向进行至关重要。喜树碱有着与其他萜类化合物相同的上游合成途径,以及广泛的药物来源,因此弄清喜树碱合成机制对理解整个植物次生代谢的网络调控也具有重要意义。综述喜树碱的生物合成途径、相关酶及其表达调控,并对喜树碱的合成研究进行展望。     

不同生物反应器对丹参不定根培养过程中有效成分的影响

目的:研究不同生物反应器对丹参不定根培养的影响.方法:利用组织培养技术结合高效液相色谱法,考察小同生物反应器对丹参不定根生长以及丹参不定根有效成分丹参酮Ⅱ_A(TA)及原儿茶醛(PA)含量积累的影响.结果:不同反应器培养丹参不定根中,60°圆锥型反应器最有利于丹参不定根有效成分的积累.测定60°圆锥型反应器中的丹参不定根生长曲线以及有效成分产物积累曲线形如"S"型.丹参不定根培养在第35天达到最大生物量为16.24 g·L~(-1)(鲜重),有效成分丹参酮Ⅱ_A(TA)和原儿茶醛(PA)在第40天达到最高,分别为0.23,0.51 mg·g~(-1)干重.结论:60°圆锥型反应器最有利于丹参不定根有效成分的积累,本实验对于丹参不定根大规模培养具有潜在意义.     

基因调控技术提高药用植物细胞有效成分产量的研究进展

利用植物细胞培养技术生产具有重要经济价值的药用植物次生代谢产物为中药可持续发展提供了一条新的途径。然而,药用植物细胞培养过程中目的次生代谢产物的低产问题一直困扰着该技术的发展与应用,传统的克服这一问题的方法主要有优化培养条件、筛选高产细胞株等,大量的研究结果表明,通过上述途径无法从根本上解决植物细胞次生代谢产物的低产问题。近年来,随着基因工程等现代生物技术的发展,人们尝试利用基因调控手段来调节植物细胞的次生代谢,如采用关键酶基因调控技术、转录因子调控技术等从分子水平上解决药用植物细胞次生代谢产物的低产…     

天然植物中萜类药物的代谢动力学研究进展

萜类是一类不饱和烃类化合物,它们具有异戊二烯的基本单位.广泛存在于植物、昆虫及微生物中,按其碳原子数不同分为半萜、单萜、倍半萜、二萜、三萜、四萜及多萜,其在自然界分布很广,种类繁多,是天然化合物中最多的一类.本文综述了天然植物中萜类不同给药途径的药物代谢动力学特性,体内代谢情况及生物利用度,并介绍了目前常用的测定这些成分的方法.     

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。     

黄芪次生代谢研究进展

目的：黄芪为豆科植物,它的生物活性成分种类很多,且都有不同的药理作用。黄芪内生真菌的报道很少,所以对它的研究才刚刚开始。植物次生代谢网络复杂,利用诱导子提高植物特定代谢途径的次生代谢产物的产量,对生物合成途径进行调控。诱导子分为生物诱导子和非生物诱导子,而关于诱导子的作用机理,只有一个初步的假说,没有作用机理的指导,筛选也较盲目。为了消除试验的背景噪音,无土栽培方式在植物内生真菌及根际微生物研究中,消除了土壤菌群的影响。随着新学科的产生和新技术的发展,组学技术、新一代测序技术应运而生,并在各个领域得到广泛应用。     

药用植物发酵培养的工业化探讨

药用植物发酵培养的工业化 ,对我国有着特殊的意义。因为我国是世界上使用和出口药用植物最多的国家。国际上红豆杉、长春花、人参等“热门”药用植物的培养方兴未艾 ,药用植物的器官培养异军突起 ,药用植物发酵培养的研究逐渐深化。我国药用植物的培养在细胞、器官和毛状根等各方面均有所涉足 ,对长春花、三七、三分三、紫草、红豆杉等进行了大规模培养的探索。但总的看来 ,反应器的规模还很小 ,放大后培养的技术尚不成熟。我们应从发展的角度认识到药用植物发酵培养的巨大应用潜力 ;从中药现代化的高度开发药用植物发酵技术 ;特别要加强不同领域科研人员之间的合作 ,在世界上敢为人先 ,搞出我们拥有自主知识产权的技术来。     

天然木脂素的代谢工程和合成生物学研究进展

天然木脂素是一类由2分子苯丙素衍生物氧化聚合而成的植物次级代谢产物,具有抗肿瘤、抗炎、抗病毒、抗氧化和保肝等多种药理活性。随着系统生物学的发展,木脂素的生物合成途径正逐步被解析,应用代谢工程和合成生物学合成木脂素及其衍生物已成为研究热点。综述了木脂素生物合成及其工程改造的国内外研究进展,为含木脂素类中药的研究与开发提供参考。     

阿朴菲类生物碱研究进展

阿朴菲类生物碱是异喹啉类生物碱中的一类,具有广泛的生理学活性,目前这类天然产物及其衍生物是发现治疗多种疾病药物的先导化合物和研究热点。通过对国内外文献调研,从自然界植物资源分布、生源合成途径、天然有机合成方法、药理活性等方面的研究进展进行综述,为阿朴菲类生物碱的进一步研究和深层次开发提供参考依据。     

利用转录组测序分析与华重楼种子休眠解除相关差异基因

为探究华重楼种子休眠解除过程中差异基因的表达情况及相关代谢通路,以华重楼休眠解除前后种胚为材料,利用新一代高通量测序手段对供试样品进行转录组测序并进行系统生物信息学分析。从cDNA文库中分别获得62 882 650,62 263 366个clean reads,共得到69 248个差异表达基因,上调的表达基因有56 426个,下调的表达基因有12 822个。共有138 267个差异表达基因被GO功能注释到生物进程、分子功能和细胞组分3个大类58个亚类,注释的差异表达基因与代谢过程、生物调控、细胞组分合成和酶催化活性等密切相关。对58 722个差异表达基因进行pathway显著性富集分析,共发现139个代谢通路,休眠前后的DEGs主要富集在碳代谢、次生代谢产物生物合成和多糖代谢等途径。基于KEGG数据库中注释结果,共发现16条与华重楼休眠解除相关的代谢通路。华重楼种子发育与休眠解除过程中大量与种胚形态建成、多糖分解及蛋白质合成的差异基因参与表达,涉及到多个代谢途径的相互作用,构成复杂的休眠解除调控网络。     

药用植物四环三萜皂苷生物合成及代谢研究进展

三萜皂苷是药用植物中一种重要的次生代谢物,而四环三萜皂苷作为其中的主要一大类,具有极 高的药用价值及市场需求,但目前对其研究尚未有系统性论述,因此阐明药用植物四环三萜皂苷的生物合成途 径及代谢调控具有重要的理论意义与广阔的应用前景。本文主要对药用植物四环三萜皂苷生物合成途径及代 谢调控等方面展开论述,重点介绍了以达玛烷型为主的几类四环三萜皂苷的代谢合成途径以及利用基因工程 等技术手段对其进行遗传改良等方面的研究进展,为进一步了解药用植物皂苷次生代谢框架、准确定位次生代 谢及其关键酶、推动药用植物资源可持续利用等方面提供参考。