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辣椒红色素及其生物合成的分子机理研究进展

园艺学报 2023年第3期50卷 669-684页

作者：雷建军朱张生陈长明陈国菊曹必好郑婕吴昊肖艳辉邱正坤颜爽爽韶关学院英东生物与农业学院广东韶关512005 华南农业大学园艺学院农业农村部华南地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室广州510642 广东省岭南现代农业实验室广州510642

辣椒红色素包括辣椒红素和辣椒玉红素,是类胡萝卜素生物合成途径的后期产物,是红色辣椒成熟果实品质的重要组成部分,并具有广泛的应用价值。近年来辣椒红色素及其生物合成的分子生物学机理研究取得了重要进展。本文中较系统地介绍了辣... 详细信息

辣椒红色素包括辣椒红素和辣椒玉红素,是类胡萝卜素生物合成途径的后期产物,是红色辣椒成熟果实品质的重要组成部分,并具有广泛的应用价值。近年来辣椒红色素及其生物合成的分子生物学机理研究取得了重要进展。本文中较系统地介绍了辣椒红色素的作用、影响因素、分子标记、基因定位、基因表达、生物合成路径、结构基因的功能鉴定、生物合成和降解、储存调控、利用基因工程技术进行生物生产等方面的研究进展。

关键词：辣椒辣椒红素辣椒玉红素生物合成分子机理保健功能

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种子活力分子调控机理研究进展

华南农业大学学报 2023年第5期44卷 659-669页

作者：赵佳何永奇王州飞广东省植物分子育种重点实验室/华南农业大学农学院广东广州510642

种子活力是种子播种质量的重要指标,也是种用价值的主要组成部分,它是一个复杂的综合性状,表现为种子快速发芽、耐逆萌发、幼苗快速建成等性状。种子活力与种子发育、成熟、劣变、萌发和处理等环节都密切相关,且受到各种外界环境的影响... 详细信息

种子活力是种子播种质量的重要指标,也是种用价值的主要组成部分,它是一个复杂的综合性状,表现为种子快速发芽、耐逆萌发、幼苗快速建成等性状。种子活力与种子发育、成熟、劣变、萌发和处理等环节都密切相关,且受到各种外界环境的影响。本文重点总结了调控种子活力形成、种子快速萌发、种子耐逆萌发、种子幼苗建成等方面的分子机理研究进展,并对今后研究方向进行了展望。

关键词：种子活力种子萌发幼苗建成分子机理耐逆性

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棉花纤维发育的分子机理研究进展

棉花学报 2022年第1期34卷 33-47页

作者：上官小霞曹俊峰杨琴莉吴霞山西农业大学棉花研究所山西运城044000 上海交通大学农业与生物学院上海200241

棉纤维不仅是最重要的纺织工业原料,也是研究植物细胞分化、伸长以及细胞壁合成的理想模型。棉纤维细胞的分化和发育受复杂的、相互关联的调控网络所控制。转录因子、功能基因、植物激素、非编码RNA以及表观遗传修饰在棉纤维发育过程中... 详细信息

棉纤维不仅是最重要的纺织工业原料,也是研究植物细胞分化、伸长以及细胞壁合成的理想模型。棉纤维细胞的分化和发育受复杂的、相互关联的调控网络所控制。转录因子、功能基因、植物激素、非编码RNA以及表观遗传修饰在棉纤维发育过程中皆起重要的调控作用。随着不同棉花基因组的组装和重测序及关联分析工作的展开,越来越多的调控棉纤维发育的关键因子被挖掘,对进一步解析棉花纤维发育的分子调控机制及助力棉花生物育种具有重要的意义。

关键词：棉花纤维发育分子机理转录因子植物激素功能基因表观修饰

活心丸防治气虚血瘀证冠心病分子机理及方义和疗效解析

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中国实验方剂学杂志 2022年

作者：杨秀娟朱瑞萱谢冉杨磊陈进成徐宝欣师小春王朋倩霍海如谭余庆隋峰中国中医科学院中药研究所

心血管病具有高发病率与高死亡率的临床特点，属于中医学中的“胸痹心痛”范畴。中医药对证防治心血管病疗效独特，且副作用小。活心丸属于国家基本用药品种，基于“阳微阴弦”的基本病机和心肌缺血缺氧的病理学基础组药成方，临床上主... 详细信息

心血管病具有高发病率与高死亡率的临床特点，属于中医学中的“胸痹心痛”范畴。中医药对证防治心血管病疗效独特，且副作用小。活心丸属于国家基本用药品种，基于“阳微阴弦”的基本病机和心肌缺血缺氧的病理学基础组药成方，临床上主要用于冠心病心绞痛（气虚血瘀证）的防治。该药源于经典名方，由十种名贵中药材组成，临床疗效确切，主要通过增加心肌收缩力、提高心输出量、改善微循环、增加冠脉血流量、免疫调节以及抗炎解毒、镇静安神等药理作用呈现其中医临床上益气活血、温通宣痹的功效，临床上主要应用于心阳不足、气虚血瘀所致的胸痹心痛，胸闷气短，心悸怔忡，畏寒肢冷等冠心病心绞痛者，尤其是老年（阳气虚弱）、既往心肌梗死者。本文基于已有的研究报道从冠心病基本病机角度阐释活心丸的方义，并对其作用靶点、作用部位和作用环节等进行分析和预测，从基础研究到临床循证医学研究释明其作用机理，为其进一步的临床合理高效使用提供数据支撑和科研实证。

关键词：活心丸冠心病气虚血瘀证分子机理疗效解析

甘蓝型油菜BnMYB52a参与木质素代谢调控分子机理研究

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甘蓝型油菜BnMYB52a参与木质素代谢调控分子机理研究

作者：向思柔西南大学

学位级别：硕士

木质素是植物体内重要的次生代谢产物,具有机械支持、保护和运输等重要生物学功能,同时也与植物的抗病性和抗倒伏等密切关联。目前,倒伏是影响油菜高质高产的重要因素之一,木质素对油菜倒伏指数直接贡献最大。因此,通过解析甘蓝型油菜... 详细信息

木质素是植物体内重要的次生代谢产物,具有机械支持、保护和运输等重要生物学功能,同时也与植物的抗病性和抗倒伏等密切关联。目前,倒伏是影响油菜高质高产的重要因素之一,木质素对油菜倒伏指数直接贡献最大。因此,通过解析甘蓝型油菜木质素生物合成调控机制对于油菜抗倒伏研究具有重要意义。我们前期研究中鉴定到一个参与调控甘蓝型油菜木质素生物合成代谢相关MYB转录因子BnMYB52a,本研究通过生物信息学分析、q RT-PCR分析、转基因表型分析、互作蛋白筛选和靶基因鉴定等研究技术手段,初步解析BnMYB52a参与调控木质素生物合成的分子机理。主要研究结果如下:(1)q RT-PCR分析结果表明BnMYB52a主要在茎杆和角果皮中高表达;亚细胞定位结果显示BnMYB52a定位于细胞核,说明BnMYB52a可能在细胞核中行使功能。(2)与野生型拟南芥相比,BnMYB52a基因超表达拟南芥株系(OEBnMYB52a)整体生长势弱,具体表现为叶片小、茎杆细、根部发育迟缓、分枝数少等特征;而突变体myb52表型与OE-BnMYB52a植株相反。此外,OEBnMYB52a和myb52株系抽薹比WT提前。q RT-PCR分析结果显示:与对照相比,OE-BnMYB52a中木质素生物合成相关的关键酶基因PAL、C4H、HCT、C3H、COMT、F5H、4CL、CCR和CAD的表达量均显著下调,说明BnMYB52a可能通过抑制拟南芥木质素生物代谢合成进而影响拟南芥植株正常的生长发育进程。(3)与OE-BnMYB52a拟南芥株系不同,OE-BnMYB52a甘蓝型油菜比对照植株生长势更强,表现为茎杆更粗壮、不易折断,田间抗倒伏能力明显增强,同时角果变短、果柄直径增加、生育期延迟等。解剖学观察分析发现:与对照相比,OE-BnMYB52a植株茎杆髓部薄壁细胞木质化更强,木质部维管束发育更完善、导管数量明显增多、维管束间隔距离变短;且角果皮木质化程度也强于对照,木质化薄壁细胞层数更多。木质素含量测定结果表明OE-BnMYB52a植株茎杆木质素总量和S型木质素百分含量与对照相比显著增加。通过q RT-PCR分析OEBnMYB52a植株中木质素通路的关键酶基因F5H、4CL、COMT、PAL、CCo AOMT、CCo AOMT1、C3H、C3’H、C4H、HCT和CCR表达特征发现,这些基因的表达量均显著上调。上述结果表明BnMYB52a可能通过促进油菜中木质素代谢通路关键基因的表达,来提高植株木质素总量和S型木质素的合成积累量,强化木质部,从而进一步提高甘蓝型油菜的抗倒伏能力。(4)利用DAP-Seq、酵母单杂交和双荧光素酶报告系统实验等技术手段,初步证明BnMYB52a能特异性的结合Bn4CL4、BnCCR1、BnMYB4、BnMYB43、BnMYB26、BnCYP81F1和BnIAA11的启动子,为进一步阐明BnMYB52a参与调控质素生物合成的分子机制奠定基础。(5)通过酵母双杂交和Bi FC实验,证明BnMYB52a与多个参与调控木质素合成的转录因子BnMYB54、BnMYB85、BnMYB43和BnMYB26存在明显的互作关系,说明甘蓝型油菜木质素合成调控网络复杂,其具体的作用机制有待进一步研究。综上结果,本研究初步证明甘蓝型油菜BnMYB52a是参与调控木质素生物合成的重要转录因子,并为解析其调控作用机制提供了新的证据,将为甘蓝型油菜抗性育种提供基因资源和思路。

关键词：甘蓝型油菜 BnMYB52a 木质素分子机理

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共轭亚油酸降脂及分子机理研究进展

中国油脂 2022年第1期47卷 60-67页

作者：李海玲张思晨赵志敏何国瑞杨得坡中山大学药学院广州510006 广东省现代中药工程技术研究开发中心广州510006 中山市尤利卡天然药物有限公司广东中山528437

共轭亚油酸是一类具有两个共轭双键的十八碳多不饱和脂肪酸混合物的总称,具有确切的减肥降脂活性与可验证的临床安全性,使其成为国际减肥市场的宠儿。简要回顾了共轭亚油酸减肥降脂的研究成果,并从调控能量代谢、脂代谢、骨骼肌代谢和... 详细信息

共轭亚油酸是一类具有两个共轭双键的十八碳多不饱和脂肪酸混合物的总称,具有确切的减肥降脂活性与可验证的临床安全性,使其成为国际减肥市场的宠儿。简要回顾了共轭亚油酸减肥降脂的研究成果,并从调控能量代谢、脂代谢、骨骼肌代谢和糖代谢,介导脂肪细胞的分化与凋亡以及调节肠道微生物群6个方面总结了共轭亚油酸减肥降脂的作用机制,同时对其存在问题及发展机会做了分析与讨论。共轭亚油酸作为减肥降脂的天然产物,具有更大、更广阔的发展潜力。

关键词：共轭亚油酸减肥降脂分子机理

4个华南地区籼稻品种苗期耐热性评价及分子机理分析

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华南农业大学学报 2023年

作者：叶婵娟陈可周新桥陈达刚郭洁刘娟曹哲刘传光陈友订陈国荣华南农业大学生命科学学院广东省农业科学院水稻研究所/农业农村部华南优质稻遗传育种实验室(部省共建)/广东省水稻育种新技术重点实验室/广东省水稻工程实验室

【目的】明确4种不同华南籼稻品种苗期耐热性差异，为水稻品种选育与推广应用提供理论参考和技术支持。【方法】采用水稻基因组重测序、表型鉴定结合转录水平分析综合评价华南地区高产常规水稻品种‘南秀美占’、杂交稻恢复系‘R5518’... 详细信息

【目的】明确4种不同华南籼稻品种苗期耐热性差异，为水稻品种选育与推广应用提供理论参考和技术支持。【方法】采用水稻基因组重测序、表型鉴定结合转录水平分析综合评价华南地区高产常规水稻品种‘南秀美占’、杂交稻恢复系‘R5518’及香稻品种‘九里香’和‘南晶香占’的苗期耐热性。【结果】‘南晶香占’苗期耐热性相对较弱，‘R5518’则耐热性中等，‘九里香’和‘南秀美占’表现出苗期耐热性强于另外两个品质；我们比较了水稻抗热相关基因在这4个品种的单倍型、荧光定量数据与表型数据，发现‘九里香’在OsTT1表现出较多的变异，而其他水稻耐热QTL上，4个品种单倍型较为一致，可能OsTT1贡献了‘九里香’部分耐热性；表达模式上，OsHSF7，OsHSP71.1和OsHTS1基因表达趋势与水稻耐热性评价比较一致，表明这三个基因可能参与该研究中的4个籼稻品种耐热性调控。【结论】由于一些耐热相关基因的表达差异、基因移码、剪切转录本出错造成基因失活导致不同籼稻品种的苗期耐热性差异。该项研究结果可为水稻耐热性育种全基因组选择提供新的思路。

关键词：水稻品种苗期耐热苗期重测序分子机理

天然物质抗运动性疲劳活性分子机理的研究进展

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食品研究与开发 2023年第10期44卷 208-214页

作者：倪冰倩李秀婷张成楠李微微徐友强北京工商大学食品与健康学院北京100048 北京食品营养与人类健康高精尖创新中心北京工商大学北京100048 北京市食品添加剂工程技术研究中心北京工商大学北京100048

运动性疲劳是由于多因素综合叠加、相互作用引发的机体运动机能下降的状态。近年来研究表明,膳食补充中草药或食物来源的天然物质可以有效延缓运动性疲劳,然而其内在机理不尽相同。该文综述国内外有关天然物质抗运动性疲劳生物活性的研... 详细信息

运动性疲劳是由于多因素综合叠加、相互作用引发的机体运动机能下降的状态。近年来研究表明,膳食补充中草药或食物来源的天然物质可以有效延缓运动性疲劳,然而其内在机理不尽相同。该文综述国内外有关天然物质抗运动性疲劳生物活性的研究文献,从增加机体能量物质储备、促进脂肪供能、维持氧化还原稳态、增强线粒体生物合成和修复线粒体损伤、减少代谢物堆积和抑制神经递质的累积等方面总结其调控作用的内在分子机理。

关键词：运动性疲劳产生机制天然物质抗运动性疲劳活性分子机理

甘蓝型油菜BnaMYB311调控侧根起始的分子机理

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甘蓝型油菜BnaMYB311调控侧根起始的分子机理

作者：柯蕴倬西南大学

学位级别：硕士

侧根是根系吸收水分和养分、锚定植株的重要器官,对根系构型、营养高效利用、抗逆(如抗根倒、抗旱、耐薄瘠)、高产稳产均很重要。油菜是我国食用植物油的主要来源,其根系不发达,入土仅约20cm,导致对土壤养分吸收利用率低、抗逆性差等,... 详细信息

侧根是根系吸收水分和养分、锚定植株的重要器官,对根系构型、营养高效利用、抗逆(如抗根倒、抗旱、耐薄瘠)、高产稳产均很重要。油菜是我国食用植物油的主要来源,其根系不发达,入土仅约20cm,导致对土壤养分吸收利用率低、抗逆性差等,不利于生产和机械化作业。MYB类转录因子是植物中最大的转录因子基因家族之一,广泛参与调控植物生长发育、抗逆胁迫和次生代谢等过程,并对侧根发育具有重要的调控作用。因此,挖掘油菜基因组中调控侧根发育的候选MYB基因,阐明其分子作用机理,对油菜根系生物学理论研究、营养高效和抗逆分子育种均有重要意义。鉴于此,本研究基于课题组前期对甘蓝型油菜(BrassicanapusL.,简称油菜)MYB基因家族的生物信息学研究,从中筛选并克隆到一个可能调控侧根发育的MYB基因,命名为BnaMYB311;采用RNA-Seq和qRT-PCR法分析了该基因在油菜全生育期的时空表达谱;克隆了BnaMYB311基因的启动子序列并融合GUS报告基因表达以解析其精细表达位置;通过过表达(转基因拟南芥和油菜)和基因编辑实验对该基因的分子功能进行了验证;通过ChIP-Seq、ChIP-qPCR、EMSA和双荧光素酶分析等实验鉴定了其下游靶基因及其靶位点;本研究取得的主要结果如下:1.明确了BnaMYB311基因的表达规律油菜全生育期110个样品的RNA-Seq数据和qRT-PCR分析结果显示BnaMYB311基因在油菜苗期根系中优势表达,在其他组织或器官中的表达量极低、甚至检测不到。qRT-PCR分析结果表明,BnaMYB311基因在油菜苗期根系中的表达量受外源激素,生长素(IAA)、脱落酸(ABA)、细胞分裂素(6-BA)和赤霉素(GA3)的诱导,且均在处理12h后显著升高,说明该基因的生物学功能可能受这些激素的诱导。2.明确了BnaMYB311基因启动子的表达特性本研究通过PCR法克隆了BnaMYB311基因起始密码子上游1653bp的启动子序列,并利用该启动子驱动GUS报告基因在拟南芥中进行了表达。结果表明,GUS基因在转基因T3代株系的侧根发育起始阶段的细胞中高表达,随着侧根原基形成至突破皮层GUS基因的表达量逐渐降低,说明BnaMYB311基因可能与侧根原基的萌发和形成有关。3.BnaMYB311基因对侧根发育具有重要调控作用本研究克隆了 BnaMYB311基因的cDNA序列,其全长为1089bp,编码362个氨基酸。序列分析显示BnaMYB311的编码蛋白质序列的N端含有两个MYB重复结构域,C端含有一个转录激活区,表明该蛋白是一个典型的植物R2R3-MYB类转录因子。系统进化树分析表明该基因属于R2R3-MYB基因家族的S24亚家族成员。BnaMYB311与拟南芥AtMYB93蛋白的蛋白质全长序列的相同性为89.86%,其中他们的DNA结合结构域的相同性为100%、转录激活区域的相同性为85.20%。转录激活活性验证结果表明BnaMYB311蛋白具有转录激活活性,亚细胞定位结果证明该蛋白定位于细胞核。基因编辑BnaMYB311基因导致突变体油菜的侧根密度显著高于野生型(WT),而过表达BnaMYB311基因后油菜的侧根密度显著低于WT。证明BnaMYB311基因负调控油菜侧根的密度。4.BnaMYB311基因调控侧根发育的分子机理本研究还创建了BnaMYB311基因融合表达FLAG标签的转基因拟南芥和油菜材料。ChIP-Seq和凝胶阻滞实验(EMSA)结果发现BnaMYB311蛋白的下游靶基因为编码D型细胞周期蛋白的4个高度同源基因BnaCYCD3;1s,其结合位点位于靶基因的启动子上游约500bp处的‘T[R]GTTA’基序。EMSA和双荧光素酶分析进一步证实了 BnaMYB311蛋白与靶基序的结合特性。定点突变分析发现靶基序的侧翼序列影响BnaMYB311蛋白与其结合特性,其中该基序上游-1bp的‘G’碱基是BnaMYB311能否结合靶基序的关键位点。序列分析发现该靶基序在白菜、甘蓝、拟南芥和油菜CYCD3;1同源基因的启动子上高度保守,表明BnaMYB311对靶基因的调控机制在这些植物中可能是保守的。同时,拟南芥atcycd3;1突变体较WT的侧根密度显著提高,进一步证明BnaMYB311基因通过调控下游BnaCYCD3;1s基因来影响细胞的分化与分裂过程,进而影响侧根的起始和密度。本研究还通过PlantCARE分析发现BnaMYB311基因的启动子中含有AtARF7/19的相似结合位点‘GTCGTT’,进一步通过酵母单杂交和双荧光素酶分析证实,AtARF7/19的同源蛋白BnaARF22/29能结合‘GTCGTT’序列,说明BnaMYB311调控侧根发育的过程可能通过ARF7/19同源蛋白介导而受生长素的调控。

关键词：甘蓝型油菜侧根 BnaMYB311基因分子机理细胞周期蛋白