四种观赏植物的活性氧代谢对干旱胁迫的响应

测定干旱胁迫下，4种植物体内超氧阴离子自由基（O2-）产生速率、过氧化氢（H2O2）含量、丙二醛（MDA）、可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）及谷胱甘肽还原酶（GR）活性的变化及抗坏血酸-谷胱甘肽循环系统中DHA、ASA、GSH及GSSG的含量。以探索这4种观赏植物的活性氧代谢对干旱胁迫的响应。

在干旱处理条件下，结果表明：4种植物的过氧化氢（H2O2）含量总体呈先上升后下降的趋势。超氧阴离子生成速率：红叶石楠呈先下降后上升的趋势，且维持较高水平。

小叶黄杨、金叶女贞、大叶黄杨均呈先上升高后下降。丙二醛（MDA）含量：红叶石楠干旱处理远高于对照水平，变化幅度较小。

小叶黄杨呈上升趋势。金叶女贞呈下降-升高-下降的趋势。

大叶黄杨呈下降-升高-下降-升高的趋势。可溶性蛋白含量：红叶石楠、小叶黄杨呈下降趋势，金叶女贞为先升后降，大叶黄杨呈先降后升。

清除酶类变化趋势：4种植物的SOD活性总体呈先上升后下降的趋势；APX 活性小叶黄杨总体上升趋势，金叶女贞及红叶石楠呈升高-下降-升高的趋势，大叶黄杨呈先升后降的趋势；POD活性变化：红叶石楠呈先升后降，小叶黄杨呈上升趋势，大叶黄杨呈下降升高的趋势；CAT活性变化：红叶石楠、金叶女贞、大

叶黄杨均为先大幅度升高，下降后缓慢升高。GR活性变化：大叶黄杨和金叶女贞均先升高后下降趋势，红叶石楠是下降-升高-下降的趋势。

小叶黄杨是下降-升高-下降-升高的趋势。4种植物的总抗坏血酸含量红叶石楠、小叶黄杨、金叶女贞总体呈先上升后下降的趋势，大叶黄杨呈先下降后上升的趋势；谷胱甘肽无明显规律。

隶属函数分析表明四种植物抗旱能力排序为：小叶黄杨＞金叶女贞＞大叶黄杨＞红叶石楠。灰色关联分析表明，四种观赏植物中的MDA和可溶性蛋白含量和与抗旱性的关联度最大，与GR活性的关联度最小。

过氧化氢_水杨酸与植物抗病性关系的研究进展

文章编号:100721032(2000)0120009206 过氧化氢、水杨酸与植物抗病性关系的研究进展饶力群1,官春云2,罗泽民1 (1.湖南农业大学理学院,湖南长沙　410128;2.湖南农业大学植物科学技术学院,湖南长沙　410128) 摘　要:介绍了植物抗病反应、抗病信号分子及其信号转导途径,以及过氧化氢和水杨酸在植物抗病反应及信号转导中的作用和机制的研究进展. 关　键　词:植物;抗病性;过氧化氢;水杨酸中图分类号:S432.2+3 文献标识码:A H ydrogen Perox ide,Salicylic A cid and P lan t D isease R esistance RAO L i2qun1,GUAN C hun2yun2,LUO Ze2m in1 (1.Co llege of Science,HNAU,Changsha410128,PRC;2.Co llege of P lant Science and T echno logy,HNAU,Chang2 sha410128,PRC) A bs tra c t:P lan t signal m o lecu le and signal tran sducti on pathw ay in p lan t defen se respon ses w ere in troduced.R ecen t ach ievem en ts in the ro le and m echan is m of hydrogen p erox ide and salicylic acid in p lan t disease resistance and signal tran sducti on w ere review ed. Ke y w o rds:p lan ts;disease resistance;hydrogen p erox ide;salicylic acid 植物抗病分子机理已成为植物病理学、植物生理学、生物化学与分子生物学的热点.随着植物抗病机理研究的深入,近年来发现H2O2,水杨酸(Salicylic acid, SA)等在植物抗病反应中可能作为信号分子,参与抗病反应信息传递,进而激发植物细胞内的各种防卫反应和产生系统获得性抗性.因此,有关H2O2,SA在植物抗病反应中的作用的研究受到广泛关注. 1　植物抗病反应及抗病信号转导植物在长期进化过程中,在面临多样性病原菌挑战的同时,也逐渐形成一系列复杂的抗病机制来抵抗病原菌的侵害.过敏反应(H ypersensitive response,HR)和系统获得性抗性(System atic acquired resistance,SA R)就是植物受到病原菌侵染时诱导产生的、具有普遍性的两种抗病机制.HR是植物抗病反应的一种典型症状,HR 常被用作抗病育种工作中筛选抗病类型的重要指标. 收稿日期:1999210221 基金项目:湖南省自然科学基金资助项目(97JJY2001) 作者简介:饶力群(19622),男(汉族),江西南昌人,湖南农业大学副教授,博士.SA R是继HR产生局部抗性之后在植物整体水平上产生的抗性,是植物抗病性的一种重要表现形式.O-?2SA R在性质上类似动物免疫的一种抗病机制,具有系统性、持久性和广谱性等特点,用化学或遗传学方法在生产上可以直接利用.因此,如何充分利用植物体内已有的抗病机制,达到抗病的目的,已引起国内外学者的广泛重视. 植物抗病信号分子及其信号转导的研究还处于起步阶段,但在某些研究领域取得了重要进展.从植物对病原菌防御反应的多样性来看,诱发抗病反应的信号分子是多样的,信号转导也是多途径的.目前还没有十分肯定诱发HR的起始信号分子的性质,但许多研究表明,HR的诱发起始于植物与病原菌之间细胞代谢物质的相互作用,诱发HR的起始信号来自病原菌的分泌物[1].在植物发生HR以前,有一个短暂的氧化爆发(ox2 idative burst),使细胞中活性氧(H2O2,?OH,O-?2)的浓度高于正常水平2～5倍[2].活性氧产生引起HR细胞的死亡可被抗氧化剂阻止,被认为可能是植物体内产生诱发HR的信号分子.植物细胞壁受到病原菌的酶类降解而产生的物质也具有诱导植物HR的作用. 诱导HR的信号分子从侵染点到产生防御位点只第26卷第1期湖　南　农　业　大　学　学　报　V o l.26N o.1 2000年2月Journal of H unan A gricultural U niversity Feb.2000

植物次生代谢工程试题

植物次生代谢工程试题一、简答题（20分） 1. 植物次生代谢产物的概念及分类 2. 植物次生代谢的特点和主要途径 3. 植物次生代谢工程的主要研究策略二、论述题（40分）结合近年植物次生代谢的研究进展论述植物次生代谢工程的研究意义。药用植物次生代谢工程的市场应用前景植物次生代谢物（plant secondary metabolites）是指植物中一大类并非植物生长发育所必需的小分子有机化合物，其产生和分布通常有种属、器官组织和生长发育期的特异性。植物次生代谢物种类繁多，化学结构迥异。现在，已知大约有10，000种次生代谢物，包括酚类、黄酮类、香豆素、木脂素、生物碱、糖苷、萜类、甾类、皂苷、多炔类、有机酸等，可分为酚性化合物、萜烯类化合物、含氮有机物三大类。植物次生代谢是植物在长期进化中对生态环境适应的结果，对植物在其生态系统中的生存起作用，如抗虫、抗病、异株相克、吸引昆虫授粉、与共生微生物相互作用等。植物次生代谢物的应用，其历史悠久，各民族传统草药和香料的有效成分大多是植物次生代谢物。现在，这些天然产物仍在人的生活中起着重要的作用，尤其是为医药、轻工、化工、食品及农药等工业的发展所必不可少的。以医药为例，至今人们依赖于从植物中提取的重要的药物就有五十多种。随着“重返大自然”的呼声日益高涨，人们已认识到：现在是从高等植物的次生代谢产物中去寻找、开发新药的

时代。然而，长期不当采集致使生态环境受到破坏，许多野生植物趋于濒危，有些需要特殊环境的植物人工引种困难。能够引种栽培的植物要占用大量的农田，加之人工栽培受环境的制约，次生物的含量和质量不稳定。此外，在通常的情况下，天然植株中目的次生产物含量过低（如紫杉醇），在对资源植物有效成分分析的基础上，采用化学合成的方法，又会遇到工艺流程复杂、成本高、合成过程中形成同分异构体及造成环境污染等许多问题。近年来，随着对植物代谢生理生化及生态适应方面认识的深入，以及分子生物学的渗透，将外源新基因转入植物现在已属常规的操作，基因枪轰击和根癌农杆菌介导是最常用的方法，植物次生代谢分子生物学研究发展迅速。以基因工程大规模生产次生代谢产物，其具有诱人的前景。应用次生代谢工程改良植物性状的可能性有多种多样：使内源性抗性化合物（如植物抗毒素）在高水平上表达，表现出更高的抗虫抗病能力，提高产量和质量；在花卉栽培中培育出新的花色、花香；提高水果的口感；降低食品和饲料中有毒成分的含量；提高有益成分的含量。药用植物的代谢工程是针对提高某种重要次生代谢物或者其前体的含量的，以期解决药源问题。紫杉醇是获得美国FDA(1992)认证的优良抗肿瘤药物。由于紫杉醇结构复杂，化学全合成步骤多，产量低，而且成本很高。目前，临床上使用的紫杉醇，主要是从红豆杉属植物的树皮、枝叶等组织中分离提取获得的，也有部分是以红豆杉组织粗提液中的紫杉烷类物质为前体，通过化学半合成得到。但是红豆杉植物生长缓慢，紫杉醇的含量非常少，大量砍伐、毁坏，会导致红豆杉资源趋于枯竭。为寻找紫杉醇及其半合成前体的继续稳定供应的渠道，人们纷纷把眼光转向生物技术方法，如组织器官培养、细胞大规模培养、微生物发酵等。阐明紫杉醇生物合成途径及其调控机制，实施次生代谢工程，是应用生物技术方法大量生产紫杉醇的重要措施。为此，各国科学家付出艰辛努力寻找新的药源和替代物，其中对紫杉醇生源途径的研究处于核心地位。红豆杉树皮中紫杉醇的含量为万分之二，其在国际市场上售价为20万美元/kg，远远不能够满足市场需求。如果能够用基因工程的方法提高其含量，将具有巨大的经济效益和社会效益。 2. 3 代谢工程大量的天然产物都由相似的基本骨架经过不同的结构修饰而成, 催化这些修饰过程的酶大多具有底物特异性。近年来对次生代谢途径的研究有了长足的进展, 但是在代谢途径的总体调控以及次生代谢途径之间的协调等方面, 仍然了解甚少。最近, 科学家非常重视预见性代谢工程[20] , 即利用系统生物学的方法来整合代谢组、蛋白组和转录组的分析数据, 从而在代谢网络的水平上进行反复的系统模拟, 最终得到比较接近真实状态的结果。现有的各种数据库和仪器分析手段已经使这样的系统分析在一定程度上成为可能。近年来通过代谢工程改善植物品质已经有一些成功的例子, 如将胡萝卜素代谢途径在稻米的胚乳中表达, 创制了金色稻米( golden rice) , 为提高某些不发达地区人群胡萝卜素摄入量开辟了一个新的途径[21] 。我国唐克轩课题组通过基因工程显著提高了颠茄毛状根莨菪烷类生物碱的合成与积累。最近, 美国加利福尼亚大学伯克利分校的Jay D. Keasling 等采用一系列的转基因调控方法, 通过基因工程酵母合成了青蒿素的前体物质) ) ) 青蒿酸, 其产量超过100 mg/ L, 为有效降低抗疟药物的成本提供了机遇。此外, 植物次生代谢的酶类还可以用于环境修复[ 23] 、工业生物技术等其他目的[ 20] 。

对活性氧与植物细胞程序性死亡关系的研究进展

对活性氧与植物细胞程序性死亡摘要细胞程序性死亡( PCD)发生在许多植物生长发育过程中和非生物的逆境条件下，是由细胞自身基因编码的、主动的、有序的细胞死亡形式。在植物细胞中，线粒体ETC的复合物I和III 是ROS产生的主要部位。大量证据表明，活性氧(ROS)在植物的生长、发育和对外界生物和非生物环境刺激的反应及细胞程序性死亡等调控过程中是一个重要的信号分子。而线粒体处于PCD调控的中心位置。本文综述了ROS的产生、ROS在植物抵御环境胁迫中的作用以及存在的问题与展望。关键词细胞程序性死亡( PCD) 活性氧(ROS) 信号转导 Reactive Oxygen Species and Programmed Cell Death in Higher Plants Abstract This paper discribed plant programmed cell death (PCD) , generally occuring during many developmental processes and abiotic stress conditions, is a driving cell death process regulated and controlled by gene.In plant cells, complexes I and III of mitochondrial electron transport chain(ETC) are major sites of reactive oxygen species(ROS) production.A lot of evidence suggested that ROS can act as ubiquitous signal molecules during Plant Growth and Development ,environmental stimuli responsed and programmed cell death(PCD) regulated in plants. Mitochondrion plays a role of central postiton. Keywords programmed cell death (PCD) reactive oxygen species (ROS) signal transduction 前言植物细胞程序性死亡(p rogrammed cell death,PCD)普遍存在于植物生长发育及环境相互作用过程中,是由基因调控的、主动的细胞死亡过程[1]。大量研究已证明,在逆境胁迫因子如病原体、盐害、低氧、低温、热激、金属离子等作用下，植物为了抵御不良环境的侵害，诱导植物体的特定部位发生PCD，形成细胞主动性死亡，从而避免逆境对其他组织进一步伤害，并使植物获得对不良环境的适应性。近年来，植物对各种环境胁迫的反应已在生化和分子水平上进行了广泛的分析。越来越多的证据表明活性氧(ROS)在植物适应不同的环境胁迫的生命过程中起着重要的作用。植物中的活性氧ROS最初被认为是氧化代谢的有毒的副产物，能被各种抗氧化剂和抗氧化酶清除。近年来才慢慢发现ROS在植物在生长、发育、对外界生物和非生物环境刺激的反应,细胞程序性死亡等调控过程中是一个重要的信号分子。在植物细胞中线粒体是产生活性氧的主要部位[2]。ROS既可通过电子传递过程产生，也可通过代谢产生。当出现环境胁迫时ROS的产生与清除将失去平衡, 产生氧胁迫[3]。这时会产生过量的ROS，如超氧阴离子自由基( O2-) 、过氧化氢(H2O2) 、羟自由基(·OH)、一氧化氮( NO) 等，通过与细胞内生物大分子反应，导致DNA、蛋白质的损伤和膜脂质的过氧化。自从1923年Allen和1961年Leopold对植物细胞死亡进行研究，并引入了细胞程序性死亡的概念以来，植物PCD 的研究逐渐引起植物学家的关注[4]。目前人们普遍认为，ROS与植物细胞的程序性死亡有关；在植物的PCD过程中ROS可能起到三方面的作用: 一是低浓度时作为信号分子传递环境胁迫信号；二是中等浓度时能诱导细胞发生PCD；三是高浓度时细胞发生坏死[3]。 1.环境胁迫下植物ROS的生成 ROS的生成是与环境胁迫相关的,主要为超氧阴离子( O2-)、过氧化氢(H2O2 )和羟自由基(·OH)等。ROS通常在植物光合作用和光呼吸作用的需氧相中产生[5]。在细胞凋亡中ROS的积累主要来自于过氧化物酶、胺氧化酶和NADPH氧化酶活性的增强和细胞内ROS清除能力的降低[6]。植物中,叶绿体被认为是ROS产物新陈代谢的中心，它是O2-和H2O2主要生产者，并

四种观赏植物的活性氧代谢对干旱胁迫的响应

四种观赏植物的活性氧代谢对干旱胁迫的响应以红叶石楠（Photinia serrulata Lindl）、小叶黄杨（Buxus sinica (Rehd. et Wils.)Cheng var. parvifolia M.Cheng）、金叶女贞（Ligustrum×vicaryi Hort.）及大叶黄杨（Euonymus japonicus Thunb.）为试验材料。采用盆栽试验法，在避雨大棚中进行自然干旱-复水试验。测定干旱胁迫下，4种植物体内超氧阴离子自由基（O2-）产生速率、过氧化氢（H2O2）含量、丙二醛（MDA）、可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）及谷胱甘肽还原酶（GR）活性的变化及抗坏血酸-谷胱甘肽循环系统中DHA、ASA、GSH及GSSG的含量。以探索这4种观赏植物的活性氧代谢对干旱胁迫的响应。在干旱处理条件下，结果表明：4种植物的过氧化氢（H2O2）含量总体呈先上升后下降的趋势。超氧阴离子生成速率：红叶石楠呈先下降后上升的趋势，且维持较高水平。小叶黄杨、金叶女贞、大叶黄杨均呈先上升高后下降。丙二醛（MDA）含量：红叶石楠干旱处理远高于对照水平，变化幅度较小。小叶黄杨呈上升趋势。金叶女贞呈下降-升高-下降的趋势。大叶黄杨呈下降-升高-下降-升高的趋势。可溶性蛋白含量：红叶石楠、小叶黄杨呈下降趋势，金叶女贞为先升后降，大叶黄杨呈先降后升。清除酶类变化趋势：4种植物的SOD活性总体呈先上升后下降的趋势；APX 活性小叶黄杨总体上升趋势，金叶女贞及红叶石楠呈升高-下降-升高的趋势，大叶黄杨呈先升后降的趋势；POD活性变化：红叶石楠呈先升后降，小叶黄杨呈上升趋势，大叶黄杨呈下降升高的趋势；CAT活性变化：红叶石楠、金叶女贞、大

水分胁迫与活性氧代谢

摘要:水分胁迫使植物细胞产生大量的活性氧，而植物体内的酶促和非酶促清除系统不能及时地将其清除，使活性氧的产生能力大于清除能力，从而使体内的活性氧代谢失调，对植物造成伤害。文中综述了水分胁迫下活性氧代谢：(1)水分胁迫会通过多条途径来增加活性氧自由基的产生, 从而造成对植物的伤害；(2)活性氧的清除系统在活性氧自由基的清除中发挥着重要的作用,水分胁迫对各种保护酶的影响是不同的；(3)活性氧代谢与植物的抗旱能力有着密切的关系，它们可以作为抗旱性品种鉴定和选育的参考指标。文中还就活性氧代谢的进一步研究提出了建议。目前，全球有近三分之一的可耕地处于干旱或半干旱状态，由于干旱所造成的作物品质下降，产量降低是十分惊人的，其减产程度超过其它逆境因素所造成的减产的总和[1]。当植物遭受到水分胁迫(干旱)时，都会使植物体内产生大量的活性氧自由基，造成氧化损伤，从而对植物产生严重的危害。这些活性氧自由基是通过植物体自身的代谢产生的一类自由基。主要包括：氢氧根负离子(OH-)、氢氧自由基(·OH) 、过氧化氢(H2O2)、超氧物阴离子自由基(O2·-) 、单线态氧(1O2) 等。这些活性氧自由基可以损伤蛋白质、质膜、叶绿素及其它细胞组分。当这些活性氧对细胞产生伤害时，细胞内还存在一些物质来清除活性氧自由基, 以减弱对细胞的损伤。活性氧清除剂主要包括：超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶

(CAT)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽还原酶(GR)、抗坏血酸过氧化物酶(ASP)、以及维生素C(ASA )、维生素E(Vte)、还原型谷胱甘肽(GSH)、类胡萝卜素(Car)、类黄酮、甘露醇等。在正常情况下，细胞内活性氧的产生与清除总是处于动态平衡状态，即体内产生的活性氧可以及时地被活性氧清除剂清除掉，不会对植物产生伤害。而在水分胁迫条件下，植物细胞膜系统会受到破坏，Fridovich[2]提出生物自由基伤害学说，认为植物体内自由基大量产生(毒害)会引发膜脂过氧化作用，造成细胞膜系统的破坏，直到植物细胞的死亡。干旱胁迫下造成对植物的伤害就是细胞内O2·-自由基的产生与清除的不平衡所致，从而使膜脂发生过氧化作用或膜脂脱脂作用(形成丙二醛)，破坏膜结构，使植物受到伤害[3]。 1 水分胁迫中活性氧的产生及对植物的损伤在高等植物的正常代谢过程中，活性氧可通过多条途径产生。例如，在电子传递的过程中，当电子传递到分子氧上时，随之产生活跃且具有毒性的活性氧。叶绿体、线粒体、过氧化物体等均可产生活性氧。其中对叶绿体活性氧的产生机制了解得最为清楚。叶绿体是光合作用的细胞器，在PSI 的电子传递过程中，光合电子可通过末端氧化酶将O2光氧化还原为超氧化物，并通过PSI的电子循环或类囊体扩散至基质表面，在这里发生酶促歧化反应生成H2O2和O2或者在Fe或Cu 的存在下通过Fenten或Haber-Weiss反应生成OH-和O2[4]。最近

植物对干旱胁迫的响应及其研究进展

植物对干旱胁迫的响应及其研究进展学院：班级：姓名：学号：摘要：植物在经受干旱胁迫时，通过细胞对干旱信号的感知和传导，调节基因表达，产生新蛋白质，从而引起大量形态、生理和生化上的变化．干旱胁迫对植物在细胞、器官、个体、群体等水平的形态指标有显著影响，也会影响其光合作用、渗透调节、抗氧化系统等生理生化指标．植物对干旱胁迫分子响应较复杂，包括合成一些新的基因如NCED、Dehydrin基因和CBF、DREB等转录因子．另外，干旱胁迫还能造成蛋白质组学的变化．关键词干旱胁迫；生态响应；生理机制；研究进展干旱作为影响作物生长发育、基因表达、分布以及产量品质的重要因素之一，严重限制了作物的大面积扩展。植物对干旱的适应能力不仅与干旱强度、速度有关，而且更受其自身基因的调控。在一定干旱阀值（drought threshold）胁迫范围内，很多植物能够进行相关抗旱基因的表达，随之产生一系列生理、生化及形态结构等方面的变化，从而显现出抗旱性的综合性状。因此，从植物本身出发，深入研究植物的抗旱机理，揭示其抗旱特性，提高植物品种的抗旱耐旱能力，以降低作物栽培的用水量，同时最大程度提高作物的产量和品质，科学选育适宜广大干旱、半干旱地区种植的优良作物品种，已成为国内外专家学者们所特别关注和研究的热点问题，对于水资源的合理利用和生态环境的改善均有着重要的意义。目前，生存资源、环境与农业可持续发展之间的矛盾日益突出，这就要求人们更应高度重视农业综合开发过程中作物逆境生物学的基础研究。一、植物抗旱基因工程研究新进展（一）与干旱胁迫相关的转录因子研究通过转化调节基因来提高植物脱水胁迫的耐性是一条十分诱人的途径．由于在逆境条件下，这些逆境相关的转录因子，能与顺式作用重复元件结合，从而调节这些功能基因的表达和信号转导，它们在转基因植物中的过量表达会激活许多抗逆功能基因的同时表达．胁迫诱导基因能增强胁迫反应的耐力，不同的转录因子参与胁迫诱导基因的调控．遗传研究已经鉴

植物次生代谢产物造福人类的研究

植物次生代谢产物造福人类的研究 1.植物次生代谢产物的作用次生代谢过程被认为是植物在长期进化中对生态环境适应的结果，它在处理植物与生态环境的关系中充当着重要的角色。许多植物在受到病原微生物的侵染后，产生并大量积累次生代谢产物，以增强自身的免疫力和抵抗力。 2.植物次生代谢产物分类这些次生代谢产物可分为苯丙素类、醌类、黄酮类、单宁类、类萜、甾体及其甙、生物碱七大类。还有人根据次生产物的生源途径分为酚类化合物、类萜类化合物、含氮化合物(如生物碱)等三大类，其中像单宁类、类黄酮又都属于酚类化合物，酚类化合物占植物次生代谢产物的70%。 3.植物次生代谢产物研究成果对于植物次生代谢产物，多数专家教授都对此做过深入的研究，研究成果广泛用于人类生活。造福人类的最显著成果，当属诺贝尔奖获得者：屠呦呦女士，屠呦呦女士研究的抗击疟疾的青蒿素，为我国赢得了荣誉、为世界的医学研究以及疟疾治疗都做出了突出贡献。也让我国的其他研究专家和研究成果受到了世界瞩目，其中通过特定的提取技术，将植物的次生代谢产物也就是植物在生命活动中受到威胁而产生的抗体运用到人类生活各个方面的研究是未来重点研究课题，这个利用植物代谢抗体做研究的已有开发立项，可换称之为一种植物抗生素及其应用，已列为国家发明专利。 4.植物次生代谢产物对人类的可用之处一篇植物酚类物质研究文献中提到酚类物质在人和动物中的营养功能，

由于酚类物质结构中含有较多的羟基，因此表现出很强的抗氧化作用，在流行病学上发现类黄酮投入的量和心脏病、中风、肺癌、胃癌发生率成反比，所以有所谓的“法兰西困惑”现象，法国人经常饮用葡萄酒，而红葡萄酒中含有大量的多酚类物质如原花色素、儿茶素等，这些物质能预防冠心病，抑制血管动脉粥样硬化，从而延长人的寿命。而此研究专利利用植物次生代谢产物中：酮类、醌类的杀菌复合机理，酚酸的杀菌作用以及祛味、滋阴功效，类黄酮的抗炎症、抗变性、抗肿瘤、抗病毒的作用已运用于生物医学板块抗击HPV病毒、子宫癌、宫颈与阴道炎症等女性生殖道疾病，滋养保护女性生殖道。多聚体单宁类与蛋白质发生聚合反应产生收敛作用可使粗大毛孔收缩、绷紧而减少细纹，单宁对紫外线光区有强烈的吸收作用，对紫外线的吸收达98%以上，是天然防晒佳品，单宁有它特有的分子结构及功能集保湿、除皱、美白、防腐作用于一体运用于化妆品板块皮肤护理，缓解因环境及敏感肌自身问题带来的各种皮肤问题。 5.展望植物的次生代谢产物，由于其具有的多种活性，在医药化工，农家肥，化妆品等领域都得到了广泛的应用。随着基因组学，蛋白质组学等现代生物技术的快速发展，植物中各种次生代谢产物的种类、结构、含量以及他们的代谢途径、互作方式等研究将逐步得以深入，有助于未来各种植物代谢产物的定向合成和利用。进而使植物代谢产物呈现出更加广阔的应用前景。以下是国家发明专利：专利号：zl200610044372.x

活性氧与肿瘤研究进展

基因组学论文学院生命科学学院专业生物科学年级生科2班姓名方海燕论文题目活性氧与肿瘤研究进展指导教师陈磊职称讲师学号：

2017 年 5 月 3 日目录【摘要】 (3) Abstract (3) Keywords: (4) 1概述 (4) 2肿瘤患者氧化还原状态改变 (4) 3肿瘤患者ROS增多机制 (5) 3.1遗传分子生物学改变 (5) 3.2能量代谢改变 (5) 3.3炎性因子参与 (5) 3.4杭肿瘤药物使用 (5) 4 ROS与肿瘤生物学特性关系 (5) 4. 1与肿瘤形成研究发现 (5) 4.1.1脂质过氧化生物膜磷脂中的多不饱和脂肪酸 (5) 4.1.2 DNA损伤ROS通过诱导核DNA ( nDNA ) (5) 4.1.3蛋白质破坏 (5) 4.2 ROS与肿瘤转移 (6) 5 ROS与肿瘤治疗 (6) 6结语 (6) 参考文献 (7)

活性氧与肿瘤研究进展姓名：方海燕学号：20145071235 学院：生命科学学院指导老师：陈磊职称：讲师【摘要】目的：探讨活性氧与肿瘤的发生、发展和治疗之间的关系。方法：应用ＰｕｂＭｅｄ和ＣＮＫＩ期刊全文数据库检索系统，以“活性氧和肿瘤”为关键词，检索２０００－０１－２０１３－０６的相关文献。共检索到英文文献２９条，中文文献３３０条，纳入标准：１）活性氧与肿瘤发生；２）活性氧与肿瘤转移；３）活性氧与肿瘤治疗。根据纳入的标准，最后分析文献２７篇。结果：肿瘤患者体内氧化还原失衡，表现为氧化应激水平增高，国内外在胃肠道肿瘤、舌癌和乳腺癌等的研究中均发现了氧化应激状态改变。肿瘤患者活性氧增多的机制主要集中在如下几个方面：１）遗传分子生物学的改变，包括转入因子Ｎｒｆ２及其抑制蛋白Ｋｅａｐ１、ＲＡＳ途径的相关突变，癌基因蛋白（比如Ｒａｆ、Ｍｏｓ、ＭＥＫ和Ｍｙｃ）的过度表达，抑癌基因（如ｐ５３）的沉默；２）肿瘤细胞处于高代谢状态，患者正常营养素摄取减少，引起活性氧的堆积；３）免疫系统非特异性的慢性激活，产生过多的前炎性因子；４）抗肿瘤药物特别是多柔比星和顺铂等的使用。活性氧与肿瘤生物学特性密切相关。一方面，它通过脂质过氧化、ＤＮＡ损伤和蛋白质破坏等参与肿瘤的形成；另一方面，活性氧也参与肿瘤的转移，这不仅表现在其清除剂可以降低细胞转移能力，也包括其可以调节肿瘤细胞迁移和侵袭；再者，活性氧和转录因子Ｓｎｉａｌ相互作用可以诱导上皮细胞间充质转化的产生。活性氧的作用与其浓度有关，高浓度的活性氧可能导致细胞凋亡，而低浓度可致细胞增殖和癌变，国内外研究发现许多抗肿瘤药物通过增加细胞内活性氧的产生来诱导肿瘤细胞凋亡，如乙烷硒啉、三氧化二砷、顺铂、柔红霉素和５－ＦＵ等。结论：活性氧不仅影响肿瘤的生物学特性，而且与肿瘤的治疗有密切关系，寻找合适的活性氧浓度，将为肿瘤的防治提供帮助。【关键词】肿瘤；活性氧；治疗；综述文献。 Abstract：OBJECTIVE;To discuss the relationship between reactive oxygen species (ROS) and tumor,including the development，metastasis and treatment of tumor. METHODS;Using "reactive oxygen species and tumor" as key words totrace related papers from January 2000 to June 2013 in the database system of PubMed and CNKI. Thirty-nine literatureswere finally selected according to the inclusion criteria as follows; 1)reactive oxygen species and development of tumor;2) reactive oxygen species and metastasis of tumor; 3)reactive oxygen species and treatment of tumor. RESULTS; Tumor patients suffered from redox imbalance, manifesting as increasing of the oxidative stress level. Domestic and foreign studiesof gastrointestinal tumortonguc carcinomabrcast cancer all found the change of oxidative stress level. The main mechanisms why reactive oxygen species (ROS) arc ample in tumor patients arc as follows:1)the change of genetic molecularbiology,including relative

沙漠植物对干旱的适应策略

生存有道---沙漠植物对干旱的适应策略沙漠地区的植物在地球上历尽沧桑，通过自然界选择、优胜劣汰，在长期的进化演替过程中，形成了适应特殊环境条件的能力，表现出对沙漠环境的多种适应方式和适应特性。沙漠植物适应沙漠特殊生境的一般规律表现在：适应能力强(除对气候干旱，高温、日灼等的适应外，许多植物对土壤贫瘠、盐碱，对风蚀、沙打沙割、沙埋等的适应和忍耐性能也很强)；结实量大、易更新繁殖(繁殖材料可大量获得，包括有性繁殖和无性繁殖，或具根茎相互转化的功能、具有克隆或可平茬复壮的特性)；枝叶特化、根系发育特殊(叶片小或退化以同化枝来进行光合作用，或多浆茎、叶储水保水；根系生长迅速，深根性或水平根发达)，生长稳定，长寿或短时间完成生活史(短期生植物，亦称短命植物或短生植物)等。根系发达、生长迅速沙漠植物的根系在适应干旱环境的特征上有所不同，在荒漠、半荒漠地区，由于降水稀少，年平均降水多在200毫米以下，甚至小于50毫米，沙丘上干沙层很厚，这就迫使生物量大的木本植物的根系向深层发展，以求利用地下水，因此，深根性植物较多，如白梭梭和梭梭的垂直根深达5米以下，深深扎入地下水层，以吸收地下水。柽柳(红柳)的主、侧根都极发达，主根往往伸至地下水层，最深可达10余米。在吐鲁番的坎儿井的竖井中发现，骆驼刺的根系在离地表20米以下

可见。胡杨、沙拐枣属植物的根系多为水平分布，水平根可超过10米；但在地下水8～10米深的吐鲁番沙地上，沙拐枣的根系可垂直向下发展到5米左右，能深达地下水沿毛细管上升的区域；银沙槐水平根发达，垂直根深入沙层2米余，水平根交错盘诘，集中分布在30～50厘米沙层内，长可达10米以上此外，一年生幼苗主根深扎沙土层50厘米，三年的实生苗垂直根生90厘米，根幅约1.5米，银沙槐地上部分生长比根系发育缓慢，当年幼苗地下部分垂直方向的生长近5倍以地上部分的高生长。而我国东部草原地区降水较多，年平均降水量在250～400毫米，沙漠植物为了充分利用降水，以发展水平根系为主。如沙柳主根发育不明显，水平根极发达，密如蛛网，一丛四年生沙柳，株高3.5米，水平根幅达20余米，为地上部分的五倍多，黄柳垂直根可达3.5米，而向水平伸展常达20米以上。杨柴为浅根性灌木，主根一般深1～2米, 侧根多分布在深10～40厘米深的土层中，2年生侧根长达2.4米，成年植株可达10余米。花棒成年植株根幅可达10余米，最大根幅可达20～30米。分布于干草原地区的差巴嘎蒿垂直根下扎2米左右，水平根向四周强烈扩展，根幅达3米以上。白沙蒿无明显垂直根系，水平根极发达，5年生根幅为冠幅的7.5倍。油蒿虽属深根性半灌木，12龄的植株根深3.5米，但根幅达9.2米，侧根密布在0～130厘米的沙层内，在荒漠地区的沙坡头，油蒿主根深达4.5米。通常沙漠地表层为干沙层，30～40厘米以下为稳定湿沙层，植物发芽后，主根具有迅速延伸，以尽快达到稳定湿沙层的能力。沙漠植物就是利用自身发达的根系，在沙地土壤内或垂直或水平发展

植物次生代谢物质种类及结构

植物次生代谢物质种类及结构次生代谢产物的化学结构差异很大，通常归为萜类化合物（萜类、甾体类）、酚类化合物（苯丙烷类、醌类、黄酮类、鞣质）、含氮化合物（生物碱、氰苷、芥子油苷、非蛋白氨基酸）和其他次生代谢产物四大类。（1）酚类广义的酚类分为黄酮类、简单酚类和黄酮类。黄酮类是以一大类苯色同环为基础，具有C3、C6、CH6结构的酚类化合物，其生物合成的前体是苯丙氨酸和乌龙基辅酶A。根据在B环上的连接位置的不同可分为2-苯基衍生物（黄酮、黄酮醇类）3-苯基衍生物（异黄酮）和4-苯基衍生物（新黄酮），很多黄酮类成分用于心血管疾病的治疗，如槐树槐米中的芦丁是用于治疗毛细血管脆性引起的出血症及辅助治疗高血压，许多异黄酮是植保素。简单酚类是含有一个被烃基取代苯环的化合物，某些成分有调节植物生长的作用，有些是植保素的重要成分。醌类化合物是有苯式多环烃氢化合物（如萘、蒽等）的芳香二氧化物。醌类的存在是植物成色的主要原因之一，有些醌类是抗菌、抗癌的主要成分，如胡桃醌和紫草宁。举例（1）苦荞麦中含有黄酮类物质，主要成分是芦丁。芦丁含量占总黄酮的70～90%，芦丁又名芸香甙、维生素P，具有降低毛细血管脆性和异常通透性，改善微循环的作用，在临床上主要用于糖尿病、高血压、高血糖等的辅助治疗。而芦丁在其它谷物中几乎没有。（2）胡桃醌作为氢化胡桃醌（三羟基萘）的苷存在于胡桃科植物胡桃及其同属植物黑核桃的未成熟的外果皮（青皮）中。可从天然物质中分离，也可化学合成。桃醌具有止血和抗菌活性，也曾用于治疗湿疹、牛皮和发癣。（2）萜类化合物

萜类化合物是由异戊二烯单元（5碳）组成的化合物，通过异戊二烯途径（又称甲羟戊酸途径），由2个、3个或4个异戊二烯单元分别组成产生的单萜、倍半萜和二萜称为低等萜类。单萜和倍半萜是植物挥发油的主要成分，也是香料的主要成分，许多倍半萜和二萜化合物是植保素。一些萜类成分具有重要的药用价值，如倍半萜成分青蒿素是治疗疟疾的最佳药物，抗癌药物紫杉醇是二萜类生物碱，存在于裸子植物红豆杉中。甾类化合物和三萜的合成前体都是含30个碳原子的鲨烯，高等萜类。甾类化合物由1个环戊烷并多氢菲母核和3个侧链基本骨架组成植物体内三萜皂苷元和甾体皂苷元分别与糖类结合形成三萜皂苷如人参皂苷和薯蓣皂苷等。举例（1）青蒿素来源主要是从青蒿中直接提取得到；或提取青蒿中含量较高的青蒿酸，然后半合成得到。除青蒿外，尚未发现含有青蒿素的其它天然植物资源。主要用于间日疟、恶性疟的症状控制，以及耐氯喹虫株的治疗，也可用以治疗凶险型恶性疟，如脑型、黄疸型等。亦可用以治疗系统性红斑狼疮与盘状红斑狼疮。（2）紫杉醇是红豆杉属植物中的一种复杂的次生代谢产物, 也是目前所了解的惟一一种可以促进微管聚合和稳定已聚合微管的药物。通过Ⅱ-Ⅲ临床研究，紫杉醇主要适用于卵巢癌和乳腺癌，对肺癌、大肠癌、黑色素瘤、头颈部癌、淋巴瘤、脑瘤也都有一定疗效。（3）含氮有机物含氮有机化合物中最大的一类次生代谢物质是生物碱,是一类含氮的碱性天然产物,已知的达5500种以上。按其生源途径可分为真生物碱、伪生物碱和原生物碱。真生物碱和原生物碱都是氨基酸衍生物,但后者不含杂氮环。伪生物碱不是来自氨基酸,而是来自萜类、嘌呤和甾类化合物。许多生物碱是药用植物的有效成分,如小檗碱、莨菪碱等,还有些是植保素。含氮有机化合物还有胺类、是NH3中的氢的不同取代产物;非蛋白氨基酸,即蛋白质氨基酸类似物;生氰苷,即植物生氰过程中产生HCN的前体物质如苦杏仁苷和亚麻苦苷。举例

水杨酸对植物的生理作用

水杨酸对植物的生理作用张会珍（云南师范大学生命科学学院11应用生物教育B 114120303）摘要：植物生存与自然环境中，会受到各种逆境的伤害。水杨酸是植物体内普遍存在的内源信号分子，在逆境下回诱导产生，缓解逆境对植物的伤害。本文综述了近年来水杨酸对植物生理作用的研究进展，并对水杨酸在植物逆境下的作用机理进行了简单的阐述。关键词：水杨酸；植物；逆境；生理作用引言：水杨酸(Salicylic acid，简称 SA)是植物体内普遍存在的一种小分子酚类物质，化学名为邻羟基苯甲酸，广泛存在于高等植物中。由于SA是植物体内合成、含量很低的有机物，可以在韧皮部运输，并起着独特的作用，所以可以把水杨酸看作是一种新的植物内源激素。现在已经可以从34种植物的再生组织和叶片中鉴定出SA的存在。SA可以游离态和结合态两种形式存在，游离态SA呈结晶状，结合态SA是由SA与糖苷、糖脂、甲基或氨基酸等结合形成的水杨酸－葡萄糖苷等复合物。乙酰水杨酸(ASA)和甲基水杨酸酯(MeSA)是SA的衍生物，在植物体内很容易转化为SA从而对植物的生理发挥作用[1]。 1、SA与植物抗病性自然条件下，许多微生物包括真菌、细菌、病毒等都可以寄生在植物体内或体表。从这个角度来看，由于植物具有有效的防御机制来抵抗病害的侵染，植物病害的发生频率很低。大多数情况下，当植物被病原菌侵染后，在被侵染部位以局部组织迅速坏死的方式(Hypersensitive response，HR)来阻止感染范围的进一步扩散；非侵染部位则获得对病原感染的广谱性抗性，即系统获得抗性(Systemic acquired resistance，SAR)。[2]与 HR和 SAR相伴随发生的是病原相关蛋白(Pathogenesis-related proteins，PRs)基因的表达。在具有同样防卫基因的情况下，植物抵御病原的多种防卫反应发生与否、或在强度和速度上的高低和快慢差异的产生，可能是诱导防卫反应的信号存在差异。所以，抗病信号及信号的转导已成为植物分子生物学研究的热点。 SA的主要作用之一就是参与植物对病原的防御反应，将病害和创伤信号传递到植物的其他部分引起系统获得性抗性。[3]现已发现，SA能诱导多种植物对病毒、真菌及细菌病害产生抗性。SA是植物产生 HR和 SAR必不可少的条件。此外，SA预处理也可以增强植物多种防卫反应机制，包括植保素及其有关合成酶类、病程相关蛋白和各种活性氧的产生，从而最终提高植物的抗病性。 2、SA与植物抗旱性近年来，随着植物旱害活性氧机理研究的不断深人，外源活性氧作为抗旱剂应用于作物生产成为可能。SA的类似物乙酰水杨酸能改善干旱条件下小麦叶片的水分状况，保护膜的结构。1%的乙酰水杨酸拌种处理玉米种子，可提高玉米幼苗叶片抗脱水能力，因此乙酰水杨酸可作为一种外源活性氧清除剂使用。杨德光等对此在玉米上进行了研究，ASA(乙酰水杨酸)处理能明显抑制水分胁迫对叶片光合作用的限制，ASA处理叶片光合速率升高了10.63%－50.43%，叶片超氧阴离子产生速率明显降低，降低幅度为12.3%－17.9%，SOD活性升高的幅度为9.69%

干旱胁迫对植物的影响

干旱胁迫对植物影响摘要：胁迫严重影响着植物的生长发育,如干旱胁迫，可造成经济作物产量的逐年大幅下降[1],它们不能逃避不利的环境变化, 它们需要快速的感应胁迫刺激进而适应各种环境胁迫。大多数植物遭受干旱逆境后各个生理过程都会受到不同程度的影响。我们都知道 ,水分在植物的生命活动中起着重要的作用，不仅是光合作用的原料之一，而且还维持着植物的正常体态。因此，我们要用各种预防途径来减少干旱对植物的影响。关键词：干旱胁迫植物影响 Drought stress impact on plants Abstract : stress seriously influence the plant growth and development, such as drought stress, which can cause economic crop production has fallen dramatically year by year [1], they cannot escape from adverse environmental change, they need fast induction stress stimulation and adapt to various environmental stresses. Most plants by drought adversity after various physiological processes are subject to the influence of different level. As we all know, water in the plant life activities play an important role, not only is one of the raw material of photosynthesis, but also maintains the normal posture of plants. Therefore, we want to use a variety of preventive ways to minimize the effects of drought on plant.

植物次生代谢和植物防御反应

植物次生代谢和植物防御反应 A：什么是植物次生代谢产物，它与植物防御的关系简述，与药材形成关系简述？植物生长发育过程中经常受到各种环境胁迫，由于植物本身的特性，它不能通过移动的方式来逃避食草动物和病原菌以及一些非生物环境因素，因此只能通过其他方式进行自我防御。次生代谢产物(Secondary metabolites)是由次生代谢(Secondary metablism)产生的一类细胞生命活动或植物生长发育正常运行的非必需的小分子有机化合物，其产生和分布通常有种属、器官、组织以及生长发育时期的特异性。植物次生代谢产物是植物对环境的一种适应，是在长期进化过程中植物与生物和非生物因素相互作用的结果。这些化合物在植物生命活动的许多方面起着重要作用，涉及到机体防御、生长发育和信号传导等。除此之外，植物次生代谢产物也是许多中药的主要药效成分，是保持药用植物的药材质量及其有效性的基础。 B：植物次生代谢物的主要分类以及次生代谢物生物合成的主要途径与初生代谢物的关系？根据植物次生代谢产物的生源途径分为萜类化合物、酚类化合物以及含氮化合物等三大类。植物初生代谢通过光合作用、柠檬酸循环等途径，为次生代谢提供能量和一些小分子化合物原料。次生代谢也会对初生代谢产生影响。绿色植物及藻类通过光合作用将二氧化碳和水合成为糖类，进一步通过不同的途径，产生三磷酸腺苷(ATP)、辅酶(NADH)、丙酮酸、磷酸烯醇式丙酮酸、4一磷酸一赤藓糖、核糖等维持植物肌体生命活动不可缺少的物质。磷酸烯醇式丙酮酸与4一磷酸一赤藓糖可进一步合成莽草酸(植物次生代谢的起始物)，而丙酮酸经过氢化、脱羧后生成乙酰辅酶A(植物次生代谢的起始物)，再进入柠檬酸循环中，生成一系列的有机酸及丙二酸单酰辅酶A等，并通过固氮反应得到一系列的氨基酸(合成含氮化合物的底物)，这些过程为初生代谢过程。在特定的条件下，一些重要的初生代谢产物，如乙酰辅酶A、丙二酰辅酶A、莽草酸及一些氨基酸等作为原料或前体(底物)，又进一步进行不同的次生代谢过程，产生酚类化合物(如黄酮类化合物)、异戊二烯类化合物(如萜类化合物)和含氮化合物(如生物碱)等。