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[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
朱静 师亮 任昂 刘锐 赵明文
灵芝是具有广泛应用价值的食药用真菌，灵芝三萜是灵芝的主要药用成分之一，也是衡量其经济价值的重要指标。虽然灵芝三萜的主要合成途径已清晰，但是其分子调控机制并不清晰。基于近年来基因组学、蛋白质组学等的发展和遗传研究手段的进步，本文综述了灵芝三萜合成途径中的功能基因、信号分子(如活性氧、一氧化氮、钙离子等)和环境因子(如高温、营养、化学物质等)对灵芝三萜生物合成的重要作用，表明灵芝三萜的生物合成是由多种因素共同调控的，为高品质灵芝栽培提供技术创新的理论依据和技术指导，对提高我国食药真菌产品在国际市场的竞争力具有重要意义。
关键词：
灵芝 灵芝三萜 信号分子 基因 环境因子
[期刊] 华北农学报
[作者]
王丹丹 刘晓红 宫远航
为进一步研究SQS基因在鹿角灵芝三萜合成途径中的作用机制及茉莉酸甲酯(MeJA)对GaSQS基因的表达调控,采用RT-PCR结合RACE技术,克隆鹿角灵芝鲨烯合酶基因GaSQS,采用生物信息学方法对该基因及其编码蛋白进行数据分析,采用MeJA对GaSQS基因诱导表达。结果显示,该基因全长1 969 bp,开放阅读框(ORF)长度为1 515 bp,编码504个氨基酸,分子量为58.2 ku,具有1个跨膜结构域和3个保守区,为无信号肽的亲水性蛋白;GaSQS蛋白二级结构包括α-螺旋(59.52%)、无规则卷曲(28.37%)、延伸链(8.53%)和β-转角(3.57%);系统进化分析显示,鹿角灵芝GaSQS蛋白与灵芝SQS蛋白(ABF57213.1)具较高的同源性(99%);String蛋白互作网络分析显示,GaSQS蛋白互作的蛋白质共有10个,均为三萜、甾醇等萜烯类生物合成过程的重要物质;qRT-PCR分析表明,鲨烯合酶(SQS)的表达量与产量在原基和子实体初期高于其他发育阶段;在不同浓度MeJA诱导下,SQS蛋白均能高效表达,在200μmol/L时达到峰值效果最佳。
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
陈晓宇 赵洪源 陆兆新
surfactin具有强有力的表面活性、广谱抗菌性,在生物、医药、食品、化妆品等领域具有广泛的应用前景。本文归纳分析了surfactin的产生菌株和生物合成基因簇,以及包括前体供应、转录驱动和调控、外排和抗性3个单元的surfactin合成调控网络,综述了其启动子改造、增强分泌外排、修饰调控转录基因等生产和分子改造手段的研究进展,并对surfactin在农业生产及食品方面的应用进行了概述,对其未来发展前景进行了展望。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
张宗源 蒋咏梅 章文贤
【目的】组蛋白乙酰化修饰对真菌生长发育和次级代谢合成具有重要的调控作用。研究组蛋白乙酰化对静置培养的灵芝生长发育和主要代谢物合成的影响,为表观遗传手段提高灵芝多糖和灵芝酸生物合成提供理论依据。【方法】采用液体振荡-静置两阶段法培养灵芝。在静置培养阶段添加不同浓度(0、0.6、60、120和180μmol·L~(-1))辛二酰苯胺异羟肟酸(SAHA),采用常规方法测定或观察灵芝生物量、糖消耗、上层菌丝膜形成、菌丝体形态、灵芝孢子生成以及灵芝酸和灵芝多糖生物合成,利用蛋白免疫印迹技术测定灵芝组蛋白乙酰化水平;利用qRT-PCR技术对灵芝多糖(ugp、gls和pgm)、灵芝酸(hmgr、sqs、se和ls)生物合成关键基因以及灵芝全局调控因子相关基因(vet和LaeA)进行表达分析。【结果】SAHA处理使灵芝组蛋白H_4乙酰化水平提高,最高为对照组的1.6倍;抑制了灵芝菌丝体生长和色素产生,改变了菌丝体的形态。灵芝孢子的形成也受到抑制,且SAHA浓度越大,抑制程度越明显。SAHA处理显著增加了灵芝多糖的产量,最高增加50%;灵芝酸生物合成受到抑制,与对照相比降低13%—27%;qRT-PCR分析结果表明SAHA处理下灵芝多糖与灵芝酸合成关键酶基因表达均有不同程度上调,其中灵芝多糖合成关键酶基因提升1.5—3.5倍,灵芝酸合成关键酶基因提升1.8—12.1倍;灵芝全局性调控因子vet和LaeA的表达被抑制,仅为对照组的11.30%—62.4%。【结论】组蛋白乙酰化可通过灵芝全局调控因子调控灵芝生长发育进而影响灵芝酸生物合成,同时组蛋白乙酰化对灵芝多糖生物合也有影响。
[期刊] 林业科学
[作者]
龚治 李典谟 张真
萜类化合物是植物一类重要的次生代谢物,在寄主识别和信息通讯及3层营养关系等生态关系上具有重要功能。萜类合成酶是萜烯生物合成途径中的重要调控酶之一,特别是在萜烯化合物多样性的调控上具有重要作用。在针叶树中,萜类合成酶的深入研究有助于更好地利用萜类化合物以进行病虫害的防御。综述近年来针叶树中萜烯合成酶的理化性质、基因和氨基酸序列特征以及调控等方面的研究成果,为我国开展这方面的研究工作提供有益的参考。
关键词：
萜类化合物 萜类合成酶 针叶树
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
朱芬 陈军 师亮 李玉祥 陈孝 赵明文
对灵芝(Ganoderma lucidum)HG菌株进行原生质体紫外诱变处理,经过初筛和复筛,获得了生长速度、菌丝干重和三萜含量明显高于出发菌株的9株诱变株;通过10次PDA斜面继代培养、液体培养以及栽培试验筛选,获得了菌丝干重和三萜含量稳定提高的诱变株UV-3,该菌株在栽培袋中的菌丝生长速率及子实体中三萜含量分别比出发菌株高58.6%和29.4%。SRAP-PCR结果表明,诱变株UV-3与出发菌株相比,DNA指纹图谱发生了明显改变。
[期刊] 中国科技论坛
[作者]
朱星华 李哲
本文详细介绍了合成生物学的概念、最新研究进展及其广阔的应用前景。针对合成生物学的技术与经济特性,提出三点建议:大力加强合成生物学的基础研究,建立国家级的合成生物学研究基地;我国合成生物学技术的发展应着眼于战略性新兴产业发展的思维;在生物安全、伦理、知识产权等方面建立必要的法规和制度。
关键词：
合成生物学 进展 前景 建议
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
朱静 岳思宁 陈琛 宋书琪 连玲丹 赵明文
[目的]通过对谷氨酸合酶(glutamate synthase,GOGAT)的基因序列进行预测和分析,构建谷氨酸合酶基因的沉默转化子,验证谷氨酸合酶在灵芝吸收、利用氮源、生长及次级代谢中的作用。[方法]利用真菌中已报道的谷氨酸合酶基因,在灵芝基因组库中分析比对得到灵芝中可能的谷氨酸合酶基因。通过构建进化树和结构域分析及酶活性测定,确定灵芝谷氨酸合酶序列。随后利用RNA干扰技术,将灵芝的GOGAT基因进行沉默,研究GOGAT对灵芝生长及次级代谢的影响。[结果]获得灵芝谷氨酸合酶序列,该酶具有保守的谷氨酸合酶结构域,并且在进化上高度保守。在4种氮源(谷氨酰胺、铵盐、脯氨酸和硝酸盐)条件下检测谷氨酸合酶活性和基因转录水平,野生菌株中的GOGAT比酶活和转录水平在不同氮源条件下没有显著变化。通过RNA干扰方法,获得沉默效率分别为(77.0±1.9)%和(77.5±2.0)%的GOGAT沉默菌株2株。平板试验表明,将GOGAT沉默后,灵芝菌丝的生长受到一定程度的抑制。在硝酸盐培养条件下,相比于野生菌株,GOGAT沉默菌株基本停止生长;而在脯氨酸存在条件下,2株沉默菌株的生长直径分别降低(16.0±1.9)%和(21.0±1.3)%。进一步检测灵芝三萜含量发现,当使用铵盐或脯氨酸作为唯一氮源培养时,相比于对照菌株,GOGAT沉默菌株中的灵芝三萜含量分别降低(32.1±4.5)%和(11.0±1.1)%;而以谷氨酰胺和硝酸盐培养时,各菌株中的灵芝三萜含量没有显著变化。[结论]本研究获得了灵芝中合成谷氨酸的重要酶基因GOGAT,发现其对灵芝的生长及次级代谢十分重要。
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
王世依 赵毅雯 贾田丽 陈守文
氨基丁酸（γ-aminobutyric acid, GABA）是一种四碳非蛋白质氨基酸，在食品、农业、医药、化工等领域具有广阔的应用前景。微生物法生产GABA因其温和、可持续发展等优势越来越受到人们的关注。因此，为了得到环保、便捷且效率更高的GABA生产方式，以满足食品、制药和畜牧领域对添加剂的严格要求，本文系统介绍了GABA的生产方法、生物体中的合成途径及微生物法生产GABA的研究进展，总结了目前全细胞催化法和微生物从头合成GABA的生产水平。研究者们致力于筛选和优化具有高催化效率和稳定性的酶并通过对微生物的代谢途径进行精细调控，以提高GABA的合成效率，未来的研究需要进一步优化酶和菌株的性能，降低生产成本，并探索更大规模的工业化生产途径。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
郭光艳 柏峰 刘伟 秘彩莉
木质素是维管植物次生细胞壁的重要组分之一,具有重要的生物学功能。木质素分子与细胞壁中的纤维素、半纤维素等多糖分子相互交联,增加了植物细胞和组织的机械强度,其疏水性使植物细胞不易透水,利于水分及营养物质在植物体内的长距离运输。木质素与纤维素共同形成的天然物理屏障能有效阻止各种病原菌的入侵,增强了植物对各种生物及非生物胁迫的防御能力。然而木质素的存在也给人类的生产实践带来诸多负面影响,如造纸业中,由于必须使用大量化学药品去除木质素,加大了造纸成本,严重污染了环境;饲草中的高木质素含量则影响牲畜的消化吸收,降低了饲草的营养价值;过高的木质素含量也影响了人类对生物质能源的发酵利用。因此,利用基因工程改...
关键词：
木质素 生物合成 转录因子 调控
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
石彬 邓小敏
番茄红素作为一种高价值类胡萝卜素，具有抗氧化、清除人体自由基、预防心脑血管疾病等生理功能，被广泛应用于食品、药品等领域。目前番茄红素主要来源于天然番茄提取，产能不足导致其市场应用受限。而以合成生物学为代表的生物技术为番茄红素的工业生产带来了曙光。本文基于国内外相关文献资料总结了番茄红素的理化性质、生理功能和生产方法，重点分析了当前利用生物技术生产番茄红素的代谢工程改造策略、发酵和提取方法的最新研究进展，并对目前番茄红素的合成生物学研究现状进行系统梳理，最后对未来生物技术生产番茄红素的研究方向及存在问题提出展望，旨在为番茄红素的生物合成技术研究提供参考。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
冯晓晓 刘越 孙洪波 张琳霞 李华 马徐 唐丽
酮是一种特殊的黄酮类化合物,也是藏药中含量最高、生物活性较强、药用价值和经济价值丰富的一类有效成分。目前认为,3-羟基苯甲酸辅酶A连接酶、二苯甲酮合成酶和酮合成酶是酮生物合成路径中的关键酶。文章对酮的结构类型、功能及其在植物中的分布,以及酮的生物合成路径与关键酶进行综述,并对相关研究进行了展望。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
史应武 娄恺 李春
ε-聚赖氨酸(ε-PL)是由赖氨酸的α-氨基与ε-羧基通过肽键结合成的同型聚合物,在高温与酸碱环境中很稳定,作为天然食品防腐剂已经进入工业化发酵生产阶段。ε-PL产生菌通常在细胞膜上具有ε-PL降解酶,以达到保护自己的目的,但ε-PL的微生物合成机理尚不清楚。本文从ε-PL的理化性质、抑菌活性、菌株分离筛选、生物合成与分子遗传学、发酵工艺优化、分离纯化及应用等方面综述了ε-PL的最新研究进展与动态。
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
何超超 祝彪 杨静 朱祝军
硫苷是十字花科Cruciferae植物中一类富含氮硫的次生代谢物,硫苷合成途径,特别是硫与硫苷合成关系的研究取得了很多进展。从硫苷核心结构形成过程中还原硫供体来源、活化硫酸盐来源以及半胱氨酸(Cys)、谷胱甘肽(GSH)和高能硫供体3′磷酸腺苷5′磷酰硫酸(PAPS)等初生硫代谢产物与硫苷合成间的关系等方面对硫苷合成过程中硫来源的研究进展进行了综述,提出GSH等初生硫代谢调控因子、氮硫等营养元素之间的平衡以及葡萄糖等信号分子对硫苷生物合成的调控机制将成为新的研究热点,以期为硫苷的生物合成调控研究提供理论依
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
李珅 林爱真 杨媛 沈亚芳 饶盈 羊健 刘云辉 王洋 周伟
丹参Salvia miltiorrhiza是中国的一种传统中草药,对心脑血管疾病的预防和治疗效果显著。由于丹参药用原材料需求量大,其品质越来越受到重视。丹参酮为丹参主要药效成分之一,如何利用最新研究成果进行创新以提高丹参药材的品质是当下研究的热点。论文围绕丹参酮生物合成相关基因和转录调控因子的克隆与功能研究、诱导子促进丹参酮代谢合成的分子机制等方面最新研究展开综述;同时总结了以往研究中存在的问题,并结合自身研究对研究前景进行分析后指出:为了从分子水平上全面阐明丹参酮生物合成的分子调控机制,后续研究应首先围
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