独脚金内酯研究进展及其在药用植物的应用展望

独脚金内酯(strigolactones, SLs)是一类来源于类胡萝卜素(carotenoid)生物合成途径的倍半萜化合物,其核心碳骨架由三环内酯(ABC三环)与α,β-不饱和呋喃环(D环)构成。SLs广泛存在于高等植物中,是植物与丛枝菌根Arbuscular mycorrhiza共生的主要信号分子,在植物登陆进化过程中发挥至关重要作用。SLs作为一种新型植物激素,具有抑制植物分枝(分蘖)、调控根系构型、促进次生生长、提高抗逆性等重要生物学功能,因而受到广泛关注。SLs的生物学功能不仅与“优形优质”中药材的形成紧密关联,而且对高质量药材的生产具有重要实践意义。但是,目前SLs在水稻Oryza sativa、拟南芥Arabidopsis thaliana等模式植物及农作物中研究较深入,在药用植物中相关研究报道较少,亟待加强。鉴于此,该文重点综述了SLs的分离与鉴定、生物合成及人工合成途径、生物合成部位与转运方式、信号转导途径及机制、生物学功能等最新研究进展,并展望了SLs在药用植物生长发育调控机制研究及其对中药材生产定向调控的应用前景,以期为SLs在中药资源领域的深入研究提供借鉴。

独脚金内酯类似物在天麻贮藏保鲜中的应用研究

研究独脚金内酯类似物对天麻Gastrodia elata块茎的保鲜作用,筛选天麻的适宜保鲜措施,为其贮藏保鲜提供更为安全有效的方法。利用7FGR24、2,4-D异辛酯、青鲜素分别处理鲜天麻块茎,测定其花茎芽生长、过氧化氢酶(CAT)和丙二醛(MDA)活性以及天麻素、对羟基苯甲醇含量等指标,比较不同化合物对天麻贮藏保鲜作用的影响。选择不同贮藏温度对天麻进行保鲜处理,比较分析不同贮藏温度对7FGR24保鲜作用的影响。克隆天麻赤霉素信号转导受体基因GeGID1,并利用qPCR分析7FGR24对GeGID1表达水平的影响。采用小鼠灌胃法对天麻保鲜剂7FGR24的毒性进行分析,评价其安全性。结果发现:与2,4-D异辛酯、青鲜素相比,7FGR24处理对天麻花茎芽生长具有显著抑制作用,且天麻CAT酶活性最高,表明其保鲜作用较强。不同贮藏温度对天麻保鲜作用存在显著差异,5℃贮藏保鲜作用最强。GeGID1基因ORF(open reading frame)全长936 bp,其表达水平经7FGR24处理后显著下调,表明7FGR24可能通过抑制天麻赤霉素信号进而抑制其花茎芽生长,从而发挥保鲜作用。喂饲保鲜剂7FGR24对小鼠行为、生理无显著影响,表明其不存在明显毒性。该研究探讨了独脚金内酯类似物7FGR24在天麻贮藏保鲜中的应用,初步建立了天麻贮藏保鲜的方法,为揭示7FGR24对天麻保鲜作用的分子机制奠定基础。