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高效叠氮化方法研究进展

高等学校化学学报 2024年第5期45卷 10-27页

作者：龙磊韦伟罗运军李霄羽北京理工大学材料学院北京100081 湖北航天化学技术研究所襄阳441003

有机叠氮化合物是一类多功能化合物,是合成一系列治疗药物、生物活性化合物、功能材料及高能化合物有用的前驱体,被广泛应用于点击化学和Staudinger反应中.在过去的几十年里,研究人员开发了大量的合成策略来制备结构多样的有机叠氮化物... 详细信息

有机叠氮化合物是一类多功能化合物,是合成一系列治疗药物、生物活性化合物、功能材料及高能化合物有用的前驱体,被广泛应用于点击化学和Staudinger反应中.在过去的几十年里,研究人员开发了大量的合成策略来制备结构多样的有机叠氮化物,但不是所有的反应都能高效地进行.随着绿色化学的概念深入人心,安全性低、普适性低和效率低的传统叠氮化方法逐渐被淘汰,发展新的高效叠氮化方法迫在眉睫.本文综合评述了近年来制备脂肪族叠氮化合物及叠氮聚合物的高效合成方法,从碳碳多重键和碳氢键的叠氮化策略方面简述了脂肪族叠氮化物的合成,对叠氮聚合物的合成方法、潜在的新型合成策略进行了概述,并对未来叠氮化学的发展前景进行了展望.

关键词：有机叠氮化合物有机合成脂肪族叠氮化物高能化合物

玉米N-乙酰转移酶ZmNAT1基因响应非生物胁迫的功能分析

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作物学报 2024年第8期50卷 2001-2013页

作者：郭思语赵克勇代正罡邹华文吴忠义张春长江大学农学院湖北荆州434025 北京市农林科学院生物技术研究所/农业基因资源与生物技术北京市重点实验室北京100097

GNAT(Gcn5-related N-acetyltransferase)家族蛋白在调控植物生长发育和响应逆境胁迫等过程中发挥着重要作用。目前GNAT家族基因在多个物种中的生物学功能已有报道,但在玉米(Zea mays L.)中的功能验证研究却很少。探究玉米GNAT家族基因... 详细信息

GNAT(Gcn5-related N-acetyltransferase)家族蛋白在调控植物生长发育和响应逆境胁迫等过程中发挥着重要作用。目前GNAT家族基因在多个物种中的生物学功能已有报道,但在玉米(Zea mays L.)中的功能验证研究却很少。探究玉米GNAT家族基因的功能,不仅能丰富我国的玉米育种基因资源,同时也可为玉米的新种质资源创制提供重要依据。本研究克隆了ZmNAT1基因(Gene ID:541936,GRMZM2G123159),通过生物信息学分析发现,该基因CDS全长为519 bp,编码172个氨基酸,具有GNAT家族特有的保守结构域。通过对ZmNAT1基因在玉米不同时期不同组织中的表达量和不同逆境胁迫下表达模式分析发现:ZmNAT1在成熟根中的表达量最高,在不同非生物逆境胁迫处理下,ZmNAT1基因均有不同程度的诱导表达。通过异源表达获得了3株独立的表达量较高的转基因拟南芥(Arabidopsis thaliana L.)纯合株系,对其进行了不同逆境胁迫处理下表型鉴定实验,结果表明,转基因拟南芥相对于野生型拟南芥有更好的表型,在盐胁迫、渗透胁迫和干旱条件下的转基因株系的根显著长于野生型,且植株较野生型植株的绿叶率和叶绿素含量均升高、丙二醛含量降低,差异均达到显著水平。由此推测,ZmNAT1基因可能参与玉米对干旱、盐等非生物逆境胁迫的应答。本研究为进一步解析ZmNAT1在玉米中的生物学功能提供了重要的参考依据。

关键词：玉米 ZmNAT1 根系生长发育逆境胁迫

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玉米ZmGRAS13基因的克隆及功能研究

作物学报 2024年第6期50卷 1420-1434页

作者：折萌郑登俞柯照吴忠义邹华文张中保长江大学农学院湖北荆州434025 北京市农林科学院生物技术研究所/农业基因资源与生物技术北京市重点实验室北京100097

GRAS家族是植物特有的一类转录因子,在调控植物生长发育和响应逆境胁迫等方面发挥着重要作用。探究玉米(Zea mays L.)GRAS家族基因功能将为玉米新种质创制提供重要的基因资源。本研究克隆获得了ZmGRAS13基因(Zm00001eb401210),利用生物... 详细信息

GRAS家族是植物特有的一类转录因子,在调控植物生长发育和响应逆境胁迫等方面发挥着重要作用。探究玉米(Zea mays L.)GRAS家族基因功能将为玉米新种质创制提供重要的基因资源。本研究克隆获得了ZmGRAS13基因(Zm00001eb401210),利用生物信息学分析、实时荧光定量PCR(qPCR)等技术对该基因的基本特性、组织表达特性及逆境胁迫下表达模式等进行分析。生物信息学分析结果显示,该基因编码序列全长为1638 bp,编码545个氨基酸;ZmGRAS13蛋白不具有跨膜结构,分子量为60.79 kD,理论等电点为5.86,具有GRAS家族所特有的保守结构域。对基因启动子上游2 kb序列进行分析,发现该序列含有与逆境胁迫、激素响应及光响应等相关的顺式作用元件。qPCR分析表明,ZmGRAS13基因在玉米不同组织中均有表达,且茎中的表达量最高;同时该基因在不同非生物胁迫处理条件下均有不同程度的诱导表达。玉米原生质体瞬时表达实验表明,ZmGRAS13蛋白定位于细胞核。在分别含有不同浓度梯度的NaCl、甘露醇(mannitol)、脱落酸(abscisic acid,ABA)、茉莉酸(jasmonic acid,JA)和水杨酸(salicylic acid,SA)的1/2 MS固体培养基上,转ZmGRAS13基因拟南芥株系的根长均显著长于野生型拟南芥;在土壤中,高盐和干旱处理下转基因拟南芥株系较野生型拟南芥生长状态更好,且绿叶率高于野生型。转ZmGRAS13基因拟南芥与野生型相比,抗逆生理指标MDA含量降低、叶绿素含量增加、POD和CAT活性增强,且差异均显著。由此推测,ZmGRAS13基因可能参与玉米生长发育调控和对逆境胁迫应答及激素信号转导途径。本研究为进一步解析ZmGRAS13在玉米中的生物学功能提供了重要的参考依据。

关键词：玉米 ZmGRAS13 转录因子渗透胁迫盐胁迫异源表达

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抑制交替氧化酶对水稻稻瘟菌防治的影响初探

作物学报 2024年

作者：徐飞刘杨许健成余璐璐武汉生物工程学院/应用生物技术研究中心

水稻(OryzasativaL.)是世界主要粮食作物之一。中国作为世界上最大的稻米生产国，每年因稻瘟菌(Magnaporthe oryzae)引起的稻瘟病受到广泛关注。稻瘟病在水稻整个生育期中都可发生，从而引起水稻大幅度减产，甚至颗粒无收。值得注意的... 详细信息

水稻(OryzasativaL.)是世界主要粮食作物之一。中国作为世界上最大的稻米生产国，每年因稻瘟菌(Magnaporthe oryzae)引起的稻瘟病受到广泛关注。稻瘟病在水稻整个生育期中都可发生，从而引起水稻大幅度减产，甚至颗粒无收。值得注意的是，交替氧化酶(alternative oxidase， AOX)广泛存在于植物和真菌中，是线粒体呼吸电子传递链中的末端氧化酶，被证实参与了胁迫条件下植物的生长发育调节以及真菌胁迫响应等。本文比较分析了水稻AOX和稻瘟菌AOX蛋白结构差异，并利用AOX抑制剂开展稻瘟菌防治试验。结果表明，水稻AOX和稻瘟菌AOX蛋白的双铁催化活性中心的氨基酸残基相对保守，但其在泛醌通道大小、氨基酸组成以及形成的疏水口袋等方面有较大差异。通过AOX抑制剂处理可明显减缓稻瘟菌菌丝的生长，并减轻水稻叶片稻瘟菌病害症状。这些研究表明AOX可作为有效靶标用于抑制稻瘟菌，从而在水稻稻瘟菌病害防治方面具有潜在应用价值。

关键词：水稻交替氧化酶稻瘟菌病害防治抑制剂

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冻融循环对食用菌预制菌汤品质的影响

食品工业科技 2024年第1期45卷 54-62页

作者：卢琪杨德薛淑静湖北省农业科学院农产品加工与核农技术研究所湖北武汉430064

为探究冻融循环对食用菌预制菌汤的品质影响,本文以鲜菌汤为参照,对比了冻融过程中微生物数量、菌汤色泽、可溶性蛋白、还原糖、总酚含量等基本指标的变化,并基于超高效液相检测和气相色谱-质谱法分析冻融过程菌汤等鲜度和挥发性风味物... 详细信息

为探究冻融循环对食用菌预制菌汤的品质影响,本文以鲜菌汤为参照,对比了冻融过程中微生物数量、菌汤色泽、可溶性蛋白、还原糖、总酚含量等基本指标的变化,并基于超高效液相检测和气相色谱-质谱法分析冻融过程菌汤等鲜度和挥发性风味物质差异。研究表明,首次冻融大幅减少了菌汤的还原糖、总酚和总氨基酸含量,显著降低了菌汤等鲜度和挥发性成分含量,综合影响了菌汤的成分与风味。进一步通过冻融次数(1~5次)之间的对比,反复冻融3次菌汤可溶性蛋白含量相较于冻融1~2次显著降低(P生物开始检出。在此后4~5次冻融过程中,虽然菌汤总酚、总氨基酸含量和等鲜度相对稳定,但核苷酸、可溶性蛋白和挥发性成分不断减少且菌落总数不断升高。因此,预制菌汤若需冻融处理则应控制在2次内为宜。

关键词：预制菌汤冻融次数色泽等鲜度挥发性风味

超高压辅助酶法制备黑斑蛙皮抗氧化肽及其活性评估

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食品工业科技 2024年

作者：张喜才李蓉黄业传荆楚理工学院生物工程学院荆楚理工学院农业生物技术研究所

为提高黑斑蛙加工副产物蛙皮的综合利用价值，对黑斑蛙蛙皮抗氧化肽的提取工艺及性能进行研究。采用超滤方法对黑斑蛙蛙皮的蛋白酶解液进行分离，得到不同分子量范围的小分子肽，通过体外抗氧化试验和秀丽隐杆线虫模型，评价不同分子量... 详细信息

为提高黑斑蛙加工副产物蛙皮的综合利用价值，对黑斑蛙蛙皮抗氧化肽的提取工艺及性能进行研究。采用超滤方法对黑斑蛙蛙皮的蛋白酶解液进行分离，得到不同分子量范围的小分子肽，通过体外抗氧化试验和秀丽隐杆线虫模型，评价不同分子量范围蛙皮小分子肽的抗氧化性能；以高活性小分子肽得率为目标，采用响应面方法对酶添加量、超高压压力、超高压时间、液料比四个参数优化，确定小分子肽最佳提取工艺。结果表明：1-2 kDa小分子肽具有最强的抗氧化能力，DPPH 自由基、ABTS+自由基清除能力分别达到了76.93%、59.23%，并显著提高秀丽隐杆线虫的抗氧化能力；在中性蛋白酶水解的基础上，二次酶解最佳工艺参数为碱性蛋白酶用量1210 U/g，超高压压力315 MPa，压力作用时间9.3 min，液料比16倍，1-2 kDa小分子肽得率为25.26%。超高压辅助双酶水解显著提高了黑斑蛙蛙皮小分子肽的得率，为黑斑蛙副产物的高值化利用提供了参考。

关键词：超高压双酶水解黑斑蛙皮小分子肽抗氧化性能

高粱抗病相关基因SbRPM1的克隆及表达分析

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华北农学报 2024年第2期39卷 153-160页

作者：王慧珍张朝政黄一鸣黎耀心程子洋乐超银三峡大学生物与制药学院生物技术研究中心湖北宜昌443002

为探究RPM1在高粱抗病过程中的作用,以高粱抗黑穗病品种SX44B为材料,采用同源克隆法获得一个高粱SbRPM1基因。生物信息学分析结果显示:该基因的cDNA全长2 802 bp,预测共编码933个氨基酸。该基因编码蛋白的理论分子质量为106.1 ku,等电点... 详细信息

为探究RPM1在高粱抗病过程中的作用,以高粱抗黑穗病品种SX44B为材料,采用同源克隆法获得一个高粱SbRPM1基因。生物信息学分析结果显示:该基因的cDNA全长2 802 bp,预测共编码933个氨基酸。该基因编码蛋白的理论分子质量为106.1 ku,等电点为7.11,为亲水性蛋白质;该蛋白无跨膜结构,亚细胞定位在细胞质中。保守结构域分析显示,SbRPM1蛋白含有RX-CC-like、NB-ARC和LRR结构域,属于NLRs受体蛋白家族中的CNL类蛋白。系统发育关系分析表明,SbRPM1蛋白与南荻RPM1蛋白亲缘关系最近。通过实时荧光定量PCR技术检测SbRPM1基因的表达模式,结果表明,该基因在叶和花序中表达量较高,其次是根,在茎中表达量最低。在接种丝黑穗病原菌后24~72 h抗病品种中SbRPM1基因的表达显著上调,表明该基因受病原菌诱导表达,在高粱抗病反应中扮演着重要角色。首次在高粱中克隆得到SbRPM1基因CDS序列,解析了该基因的结构、性质与表达的特征。

关键词：高粱 SbRPM1基因基因克隆生物信息学分析表达分析

紫外-可见光谱传感对甘草品种及产地的准确鉴别

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光谱学与光谱分析 2024年第9期44卷 2647-2656页

作者：胡爱芬黄云任理雪王欣雨陈亨业付海燕中南民族大学药学院药物分析系湖北武汉430074 湖北省民族药物现代化工程技术研究中心湖北武汉430074

甘草是具有补脾益气、清热解毒、祛痰止咳等功能的中药材,由于遗传和地理环境的影响,不同品种和产地的品质及价格差异很大,常有不法商家为了利益以次充好。针对与甘草品质密切相关的甘草酸和甘草苷的结构特性,通过6种能与其发生特异性... 详细信息

甘草是具有补脾益气、清热解毒、祛痰止咳等功能的中药材,由于遗传和地理环境的影响,不同品种和产地的品质及价格差异很大,常有不法商家为了利益以次充好。针对与甘草品质密切相关的甘草酸和甘草苷的结构特性,通过6种能与其发生特异性光学反应的有机染料和金属离子构建了一种甘草品种和产地快速鉴别的光谱传感方法。收集了新疆、内蒙古、宁夏、北京、乌兹别克斯坦五个甘草主产地的175个样品,分别测定甘草提取液和加入不同的金属离子-有机染料的紫外-可见光谱数据,通过比较两者之间紫外-可见光谱的差异,筛选出6种能与甘草提取液发生特异性光学反应的金属离子和有机染料,用于紫外-可见光谱传感点的构建。通过构建的紫外-可见光谱传感方法对采集的所有样品进行检测分析,并结合偏最小二乘判别分析(PLS-DA)和随机森林(RF)算法对甘草的品种和产地进行鉴别。结果显示,原始甘草品种和产地的谱峰在多处重叠,PLS-DA分类结果中的Q2仅为0.75,即纯光谱对甘草能进行初步鉴定但预测准确度不高。为了进一步提高其鉴别准确度,在甘草提取液中加入金属离子和有机染料产生谱峰变化,相比于甘草原始紫外-可见光谱,甘草品种和产地的谱峰都有较为明显的差异。采用矢量编码偏最小二乘判别分析(Dummy codes-PLSDA)和随机森林(RF)算法建立甘草品种和产地的鉴别模型,发现6种传感材料的融合光谱的准确率均达到100%,显著提高了金属离子-有机染料传感阵列对甘草的识别能力,RF模型准确率明显高于PLS-DA模型,其中单一传感点的RF和PLSDA模型的鉴别准确率分别大于98.65%和91.30%,远高于原始光谱的65.22%。通过金属离子-有机染料,构建了一种用于甘草品种和产地准确鉴别的紫外-可见光谱传感方法。为其他中药材的快速鉴别提供了一种新思路,有利于消费者的健康和利益的保障,促进中药资源的可持续发展。

关键词：甘草金属离子-染料紫外-可见传感偏最小二乘判别分析(PLS-DA) 真实性鉴别

DEAD-box解旋酶21对猪传染性胃肠炎病毒复制的调控作用

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华北农学报 2024年第4期39卷 215-222页

作者：谢立兰尹杰黄冬蛾李么明湖北理工学院医学院湖北黄石435003 湖北省病毒载体工程技术研究中心湖北武汉430415 武汉生物工程学院应用生物技术研究中心湖北武汉430415

旨在探究DEAD-box解旋酶21(DDX21)对猪传染性胃肠炎病毒(TGEV)复制的调控作用。首先通过蛋白免疫印迹(Western Blot)分析了TGEV感染对DDX21表达的影响;进一步构建了猪DDX21真核表达质粒以及建立稳定敲低DDX21的PK-15细胞系,运用荧光定量... 详细信息

旨在探究DEAD-box解旋酶21(DDX21)对猪传染性胃肠炎病毒(TGEV)复制的调控作用。首先通过蛋白免疫印迹(Western Blot)分析了TGEV感染对DDX21表达的影响;进一步构建了猪DDX21真核表达质粒以及建立稳定敲低DDX21的PK-15细胞系,运用荧光定量PCR(RT-qPCR)、蛋白免疫印迹、间接免疫荧光(IFA)和半数细胞培养物感染量(TCID 50)探究外源过表达DDX21及敲低DDX21对TGEV体外复制的调控作用;构建一系列DDX21截短突变体真核表达质粒,鉴定了DDX21调控TGEV增殖的关键功能域。Western Blot分析显示,在TGEV WH-1株感染早期,PK-15细胞内源性DDX21蛋白的表达水平显著上调;RT-qPCR、Western Blot、IFA和TCID 50试验显示,超表达DDX21可以显著提高TGEV N基因的mRNA水平、N蛋白的表达及病毒滴度,且呈剂量依赖性,其601-784 aa区域是其影响TGEV复制的关键;与阴性对照相比,在相应DDX21敲低细胞系中TGEV的增殖显著被抑制,而回补试验逆转了DDX21敲低细胞系中TGEV的滴度。该研究首次揭示了猪DDX21对TGEV增殖的促进作用并鉴定了其调控TGEV复制的关键结构域,为今后研究DDX21蛋白的功能及TGEV的致病机理提供了理论依据。

关键词：猪传染性胃肠炎病毒 DEAD-box解旋酶21 宿主蛋白病毒复制