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夜间光照对银杏叶片变色期光合色素与次生代谢的影响

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应用与环境生物学报 2024年第4期30卷 750-758页

作者：曾祎珣秦倩倩刘艳红北京林业大学生态与自然保护学院北京100083 河北师范大学地理科学学院石家庄050010

以我国常见行道树种银杏(Ginkgo biloba L.)为对象,分别设置近光(T1,100-200 lx)、远光(T2,30-50 lx)和无光(即对照,CK,0-5 lx)3种不同强度的夜间光照处理,探究夜间光照对秋季变色期(10月1-30日)银杏的光合特性与次生代谢的影响,为城市... 详细信息

以我国常见行道树种银杏(Ginkgo biloba L.)为对象,分别设置近光(T1,100-200 lx)、远光(T2,30-50 lx)和无光(即对照,CK,0-5 lx)3种不同强度的夜间光照处理,探究夜间光照对秋季变色期(10月1-30日)银杏的光合特性与次生代谢的影响,为城市园林绿化和景观保护提供科学依据.结果表明:(1)夜间光照T1和T2处理下叶绿素a、叶黄素的含量和非调节性能量耗散量子产量均高于CK处理,由大到小表现为T1>T2>CK;而叶绿素b和调节性能量耗散量子产量均低于CK处理,由大到小表现为CK>T2>T1.(2)与CK处理相比,叶片变色初期(1-8日),T1和T2处理银杏的黄酮醇含量降低了4.7%和4.3%,而花青素含量则增加了15.9%和7.5%;夜间光照对叶绿素荧光参数具有不同程度的影响.其中初始荧光、最大荧光、最大光化学效率和光化学淬灭系数降低(3.1%-28.9%),非光化学猝灭系数上升(14.1%-18.3%);随着温度下降,叶片变色后期(15-29日)变化趋势则相反.即T1、T2处理下花青素含量显著降低了34.7%和50.6%,最大光化学效率则显著增加58.5%和56.4%.(3)夜间光照对光合色素和黄酮类化合物含量均有极显著影响(P<0.01),光合色素与花青素之间均存在极显著负相关关系(P<0.01).综上所述,夜间光照对银杏叶片造成了光胁迫,显著影响其光合色素、黄酮类化合物含量和叶绿素荧光指数,改变了光合色素和黄酮类化合物之间的关系,整体推迟了叶片变色期,从而影响植物的正常生长发育.(图7表3参62)

关键词：银杏夜间光照叶片变色期光合特性次生代谢

外源H2O2对黄芩次生代谢调控及道地质量形成机制研究

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中国中药杂志 2018年第2期43卷 281-287页

作者：付晓莹郭慧敏丛薇孟祥才黑龙江中医药大学

中药材需求量的增加,野生药材已不能满足临床需要,栽培药材成为商品的主要来源。由于生长环境的改变,导致很多药材质量下降。提高药材质量已成为中药资源研究的重点和难点。采用H2O2喷施黄芩地上部分,超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶... 详细信息

中药材需求量的增加,野生药材已不能满足临床需要,栽培药材成为商品的主要来源。由于生长环境的改变,导致很多药材质量下降。提高药材质量已成为中药资源研究的重点和难点。采用H2O2喷施黄芩地上部分,超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）变化不明显,过氧化物酶（POD）和抗坏血酸氧化酶（APX）活性显著下降,表明黄芩抗氧化酶系统消除活性氧能力降低。同时,H2O2促进苯丙氨酸解氨酶（PAL）和β-葡萄糖苷酸酶（GUS）基因表达,提高了PAL活性,促进了黄酮类成分的生物合成和苷元类成分的转化。0.004μmol·L^-1H2O2处理后第2天,虽然黄芩苷和汉黄芩苷等苷类物质略有下降,但活性最高的成分苷元类成分显著升高,黄芩素由0.094%升高到0.324%,汉黄芩素由0.060%升高到0.110%,分别比对照提高了246%,83.3%。

关键词：黄芩抗氧化酶苯丙氨酸解氨酶次生代谢黄酮类成分

基于高分辨质谱的淫羊藿花型性状与黄酮醇次生代谢相关性分析

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分析化学 2023年第11期51卷 1814-1830页

作者：秦伟瀚兰小中阳勇张小梅冉继春刘翔重庆市中药研究院西藏农牧学院食品科学学院

采用超高效液相色谱-四极杆-飞行时间串联质谱技术（UPLC-Q-TOF-MS）研究了淫羊藿花型性状与主要黄酮醇成分代谢积累的相关性。采用电喷雾离子源正离子扫描加信息关联采集质谱，解析以去甲淫羊藿素为母核的黄酮醇次生代谢途径，归纳总... 详细信息

采用超高效液相色谱-四极杆-飞行时间串联质谱技术（UPLC-Q-TOF-MS）研究了淫羊藿花型性状与主要黄酮醇成分代谢积累的相关性。采用电喷雾离子源正离子扫描加信息关联采集质谱，解析以去甲淫羊藿素为母核的黄酮醇次生代谢途径，归纳总结主要的生化反应类型；采用SIMCA软件建立正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）模型；结合PeakView软件、在线数据库及二级碎片裂解规律鉴定区分花型类群的潜在生物标志物；采用MultiQuant软件对淫羊藿药材中的8种活性成分进行定量分析；建立了黄酮醇成分筛查数据表，提取24批72个样品中68种成分的离子强度，分析了整个途径次生代谢产物的积累变化规律。OPLS-DA聚类结果显示，两个花型类群样品数据点区分明显。本研究共鉴定出5种潜在的生物标志物，其中1种为新成分，其余4种黄酮醇成分均为甲基转移反应的产物。含量测定结果显示，小花淫羊藿的黄酮醇成分及总黄酮含量明显高于大花淫羊藿，并且小花淫羊藿甲基转移反应产物的含量会明显增高。通过代谢流分析发现，母核C-4’位甲基转移反应为该途径的关键反应步骤。本研究发现大花淫羊藿与小花淫羊藿花型类群间化学差异明显，并且小花淫羊藿药用品质明显优于大花淫羊藿。是否存在某种关联关键基因、转录因子、中介蛋白等协同调控使得花表型与黄酮代谢显著相关，还有待于后续进一步研究证明。本研究结果为淫羊藿品质提升和品种选育等提供了参考。

关键词：淫羊藿类群超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱黄酮醇次生代谢相关性

不同光照强度对黄芪主要次生代谢物含量的影响

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应用与环境生物学报 2017年第5期23卷 928-933页

作者：王宇刘洋刘佳张衷华唐中华东北林业大学森林植物生态学教育部重点实验室哈尔滨150040

评价光环境对黄芪根部多种活性成分积累的共同影响,对提高黄芪培育和高值利用具有重要作用.采用不同光强处理膜荚黄芪[Astragalus membranaceus(Fisch.)Bge]和蒙古黄芪[***(Fisch.)***(Bge.)Hsiao]幼苗,运用超高效液相色谱系统(Ultra-Pe... 详细信息

评价光环境对黄芪根部多种活性成分积累的共同影响,对提高黄芪培育和高值利用具有重要作用.采用不同光强处理膜荚黄芪[Astragalus membranaceus(Fisch.)Bge]和蒙古黄芪[***(Fisch.)***(Bge.)Hsiao]幼苗,运用超高效液相色谱系统(Ultra-Performance LC,Waters,Japan)分析光强变化对黄芪根部毛蕊异黄酮苷、毛蕊异黄酮、芒柄花苷、黄芪甲苷、环黄芪醇5种活性成分含量的同时影响.结果显示光强减弱对黄芪主要活性成分综合影响增加,黑暗条件有利于毛蕊异黄酮苷、毛蕊异黄酮和黄芪甲苷的积累,膜荚黄芪和蒙古黄芪毛蕊异黄酮苷含量在黑暗条件下比中度光强分别增加了6.39倍和4.42倍;低光有利于环黄芪醇的积累,低光条件下环黄芪醇在膜荚黄芪和蒙古黄芪根中分别比中光增加了4.80倍和1.75倍,高光有利于芒柄花苷的积累,高光比中光条件下膜荚黄芪和蒙古黄芪根中芒柄花苷分别增加了1.32倍和1.49倍.在黑暗及低光情况下,膜荚黄芪中毛蕊异黄酮和黄芪甲苷比蒙古黄芪中含量高,但芒柄花苷比蒙古黄芪中含量低.本研究表明不同光照强度适宜不同药用成分积累,定向培育应根据目的成分选择适宜光照强度.

关键词：次生代谢次生代谢产物黄芪幼苗光照条件

RNAi载体构建新方法及其在植物次生代谢调控中的应用

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中草药 2017年第7期48卷 1458-1465页

作者：曲子越李影李林夕王朝焕王敏尹静东北林业大学生命科学学院黑龙江哈尔滨150040 东北林业大学林学院林木遗传育种与生物技术国家重点实验室黑龙江哈尔滨150040

RNA干扰(RNA interference,RNAi)技术具有专一性强、抑制效率高、可大规模操作、重复性好及在植物中可以孟德尔方式遗传等优点,被广泛应用于基因功能验证、代谢调控等方面。在植物代谢工程中,可通过RNAi方法抑制分支途径产物合成及改变... 详细信息

RNA干扰(RNA interference,RNAi)技术具有专一性强、抑制效率高、可大规模操作、重复性好及在植物中可以孟德尔方式遗传等优点,被广泛应用于基因功能验证、代谢调控等方面。在植物代谢工程中,可通过RNAi方法抑制分支途径产物合成及改变代谢流的分配,调控目标物质的合成。对RNAi技术发生机制、高效RNAi载体构建方法及其在代谢调控中的应用进展进行系统概述,以期为利用RNAi技术进行代谢工程调控研究奠定理论基础和提供技术参考。

关键词： RNAi 代谢调控载体构建次生代谢植物代谢工程

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药用植物miRNA与次生代谢

植物生理学报 2019年第5期55卷 569-576页

作者：卢宝伟安凤霞杨永建葛跃亳州学院中药学院安徽亳州236800

目前对于中草药活性成分的合成及其调控机制的研讨日益备受瞩目,而近年来对其中药用植物的非编码小分子单链RNA (microRNA, miRNA)方面的研讨也迅速展开,并证实药用植物miRNA在活性成分生物合成方面具备重要调控性能。本文针对近年来植... 详细信息

目前对于中草药活性成分的合成及其调控机制的研讨日益备受瞩目,而近年来对其中药用植物的非编码小分子单链RNA (microRNA, miRNA)方面的研讨也迅速展开,并证实药用植物miRNA在活性成分生物合成方面具备重要调控性能。本文针对近年来植物miRNA的生物合成及作用机制、药用植物miRNA、miRNA与药用植物次生代谢产物生物合成等方面的研究情况进行综述,以期为中药材优质育种提供基础性研讨材料,并为其在临床方面的普遍使用开辟新的研究路径。

关键词： miRNA 药用植物次生代谢合成

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微生物次生代谢的分子调控

微生物学报 2009年第4期49卷 411-416页

作者：王琳淇谭华荣中国科学院微生物研究所北京100101

微生物次生代谢产物在工业、农业和医药方面具有重要的应用价值,因此其合成调控长期以来倍受关注。近些年的研究表明,次生代谢产物的生物合成往往与产生菌的生理和发育状态紧密相关,其合成过程错综复杂,形成了多水平的调控网络。在目前... 详细信息

微生物次生代谢产物在工业、农业和医药方面具有重要的应用价值,因此其合成调控长期以来倍受关注。近些年的研究表明,次生代谢产物的生物合成往往与产生菌的生理和发育状态紧密相关,其合成过程错综复杂,形成了多水平的调控网络。在目前所知的一万多种天然抗生素中,约60%以上是链霉菌产生的。因此,本文主要以链霉菌产生的次生代谢产物为主线,以有突出进展的几种抗生素的研究为代表来介绍近年来抗生素生物合成中分子调控的相关进展,并对未来次生代谢合成调控的发展方向提出一点建议。

关键词：微生物次生代谢分子调控

H_(2)O_(2)对北苍术次生代谢影响及机制分析

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中国实验方剂学杂志 2023年第6期29卷 202-209页

作者：刘思佳宋雪姚杰何录文孟祥才黑龙江中医药大学哈尔滨150040

目的:探讨外源H_(2)O_(2)对北苍术次生代谢的影响及其机制。方法:采用5.0、1.0、0.2、0.04 mmol·L^(-1)H_(2)O_(2)溶液和清水处理北苍术鲜根,比较北苍术内活性氧含量、抗氧化酶活性、次生代谢产物关键酶活性及次生代谢产物含量之间的... 详细信息

目的:探讨外源H_(2)O_(2)对北苍术次生代谢的影响及其机制。方法:采用5.0、1.0、0.2、0.04 mmol·L^(-1)H_(2)O_(2)溶液和清水处理北苍术鲜根,比较北苍术内活性氧含量、抗氧化酶活性、次生代谢产物关键酶活性及次生代谢产物含量之间的关系。结果:在外源H_(2)O_(2)的作用下,北苍术鲜根中活性氧和丙二醛(MDA)的含量在第4天有显著升高,并在第6~8天恢复至正常水平。超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性均呈现先上升后下降的趋势,SOD、CAT和POD的活性分别在第4、4~6、2~4天达到高峰。北苍术次生代谢产物关键酶羟甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶(HMGR)、乙酰辅酶A羧化酶(ACC)活性均有显著提升,且在不同浓度H_(2)O_(2)处理中,0.2 mmol·L^(-1)H_(2)O_(2)处理组次生代谢产物合成关键酶活性提高幅度最大,促进北苍术次生代谢产物的生物合成量最多,0.2 mmol·L^(-1)H_(2)O_(2)处理组第6天苍术素、β-桉叶醇、苍术酮、白术内酯Ⅱ、白术内酯Ⅲ含量分别比对照提升了89.5%、108.7%、308.8%、64.7%和9.3%。结论:北苍术抗氧化酶和次生代谢产物共同作用维持机体活性氧的平衡,外源H_(2)O_(2)可显著提高北苍术药材质量。

关键词：北苍术 H_(2)O_(2) 活性氧次生代谢药材质量

茉莉酸信号通路中的转录因子对药用植物次生代谢调控的研究进展

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中国中药杂志 2018年第5期43卷 897-903页

作者：姚娜荆礼郑汉陈敏申业中国中医科学院中药资源中心道地药材国家重点实验室培育基地北京100700 长春中医药大学创新实践中心吉林长春130117 天津中医药大学中药学院天津300193

莱莉酸类物质作为植物体内源激素，能够诱导萜类、生物碱和黄酮类等多种药用活性成分在植物体内的生物合成，在植物次生代谢过程中发挥着非常重要作用。茉莉酸信号通路中的转录因子能通过与靶基因启动子中的顺式作用元件相互作用，激活... 详细信息

莱莉酸类物质作为植物体内源激素，能够诱导萜类、生物碱和黄酮类等多种药用活性成分在植物体内的生物合成，在植物次生代谢过程中发挥着非常重要作用。茉莉酸信号通路中的转录因子能通过与靶基因启动子中的顺式作用元件相互作用，激活或抑制植物次生代谢生物合成途径中多个关键酶基因的表达，有效地启动或关闭次生代谢生物合成途径，调控特定次生代谢产物的生物合成过程，从而影响次生代谢产物的积累。该文主要综述了莱莉酸信号通路中的转录因子（包括AP2／ERFs，bHLH，MYB，WRKY）在植物次生代谢中的调控作用等方面的研究进展，并探讨了转录因子在提高药用活性成分方面的潜在应用价值，为解析茉莉酸信号通路调控植物内的次生代谢过程提供参考和依据。

关键词：茉莉酸茉莉酸信号通路转录因子次生代谢