油菜素甾醇信号响应养分和重金属胁迫的生理分子机制

植物生长发育需要吸收利用各种必需营养元素及有益元素维持植物整个生命活动。土壤中营养元素含量过低或有毒重金属元素过量均能抑制植物的生长发育和产量品质的形成,积累的重金属还能通过食物链迁移而危害人体健康。植物激素油菜素甾醇作为一种促生激素不仅参与了植物生长发育的各个阶段,也在应对各种生物和非生物胁迫中发挥了重要作用。本文在阐述植物油菜素甾醇合成、运输、代谢和信号传导的主要过程及其关键基因的基础上,综述了油菜素甾醇参与调控氮、磷、硼、铁等必需营养元素胁迫所涉及的分子机制,以及参与缓解镉、砷、铅和铬等有毒重金属胁迫的生理分子机制。当植物遭遇营养胁迫时,油菜素甾醇信号途径核心转录因子BES1/BZR1的表达模式发生改变,进而影响下游靶基因的表达以适应营养胁迫过程。在重金属胁迫下,外源喷施油菜素甾醇可以降低体内重金属的积累,减少其对植物生长的不利影响,提高重金属胁迫下植物的光合能力,增强抗氧化酶活性以应对活性氧的爆发,增强对各种重金属胁迫的耐受能力。在农业生产中外源喷施油菜素甾醇类化合物作为植物生长调节剂,有利于植物生长发育,增强对逆境条件的抗性,具有低投入、高产出的效果。因此,在提高农作物抗逆能力实现高产稳产中,油菜素甾醇具有广阔的应用前景。

壳寡糖和油菜素甾醇处理对番茄产量和品质的影响

为了探究壳寡糖与油菜素甾醇处理对番茄(Solanum lycopersicum L.)果实产量、感官品质、营养品质和风味品质的影响,本试验设置4个处理:对照组(CK)、壳寡糖处理组(0.5 g·L^(-1)COS)、油菜素甾醇处理组(0.5 g·L^(-1)BR)、复合处理组(0.5 g·L^(-1)COS+0.5 g·L^(-1)BR),对开花结果期的番茄植株进行叶面喷施。结果表明,壳寡糖与油菜素甾醇复合处理可以显著提高番茄产量;促进果实着色和软化;协同促进番茄中番茄红素、总胡萝卜素和维生素C的积累,相比CK分别提高88.3%、76.3%和28.6%。此外,二者复合处理可有效提高番茄中可溶性糖(葡萄糖和果糖)的含量,并降低有机酸(苹果酸和柠檬酸)的水平,从而提高番茄糖酸比。本研究结果为设施栽培下番茄产量和品质的提升提供了理论依据。

油菜素甾醇类化合物合成研究进展

油菜素甾醇类化合物能够促进植物生长,提高作物抗性,调节激素平衡,广泛应用于农业生产。但是,油菜素甾醇类化合物在植物中的含量极低,主要分布在花粉及幼嫩的组织中,提取分离工艺复杂,不易大量获取。市售的油菜素甾醇类化合物主要通过人工合成的方式获得。基于生物和化学合成两个方面的思考,本文总结了油菜素甾醇类化合物在植物体内的生物合成途径,并结合工业生产,阐述了油菜素甾醇类化合物相关产品的合成路线,提出了展望,以期为油菜素甾醇类化合物的工业化应用提供参考。

浙江大学汪俏梅课题组 揭示油菜素甾醇促进番茄果实成熟和类胡萝卜素积累的新机制

类胡萝卜素是番茄果实感官、营养和风味品质的重要组成成分,对人体健康具有重要功效。番茄果实类胡萝卜素积累与成熟进程密切相关,除了受到代谢途径相关基因的影响,还受到发育信号、环境因子和植物激素等多种因素的共同调控。番茄作为典型的呼吸跃变型果实,乙烯主导、多种激素共同参与的植物激素互作网络在番茄果实成熟和类胡萝卜素积累中发挥着重要作用。

油菜素甾醇激素分析的研究进展

油菜素甾醇是一类具有高生理活性的甾体激素,在植物中含量低,所在基体复杂。目前,要实现该激素的高效分离和准确定量分析仍存在很大的困难。本文综述了油菜素甾醇样品前处理方法及其分析检测技术的研究进展。共引用文献49篇。

油菜素甾醇对萝卜芽菜生物活性物质的影响

为探究油菜素甾醇对萝卜芽菜生物活性物质的影响,用表油菜素内酯及其类似物高芸薹素单独或者与氯化钠共同处理萝卜芽菜,测定并分析其芥子油苷、花青素、维生素C和总多酚的含量以及抗氧化能力的变化。结果表明,20 nmol·L^(-1)表油菜素内酯单独处理时,芥子油苷含量显著降低,但与40mmol·L^(-1)氯化钠共处理时,芥子油苷含量显著上升;20 nmol·L^(-1)高芸薹素单独处理或者与40 mmol·L^(-1)氯化钠共处理则对芥子油苷含量无显著影响。此外,表油菜素内酯和高芸薹素单独处理或者分别与氯化钠共处理均能显著提高花青素和维生素C的含量,但对总多酚含量和抗氧化能力均无显著影响。综上,表油菜素内酯与氯化钠共处理是提高萝卜芽菜中芥子油苷、花青素以及维生素C等主要生物活性物质的有效手段,这为通过化学调控的方法改良萝卜芽菜的品质提供了理论依据和技术支撑。

油菜素甾醇类化合物在水稻生长发育及抗逆中的研究进展

油菜素甾醇类化合物(BRs)是一类新的植物激素,对植物生长发育与抗逆等有重要的调控作用。以水稻为对象,从器官发育与生长、籽粒灌浆、叶片光合作用与衰老以及作物的抗热、抗冷和抗盐性等方面综述了BRs的作用,从BRs对作物生长发育的分子机理以及BRs在作物生产上的应用方面讨论了今后研究的重点。

油菜素甾醇和抗坏血酸对水稻幼苗抗寒性的研究

油菜素甾醇(BR)和抗坏血酸(Vc)配合施用,对提高水稻幼苗抗寒力的效果优于2者单独施用。低温冷害前后喷洒0.lmg/L BR+100mg/L Vc可有效地降低电解质渗漏率,促进可溶性糖和脯氨酸的积累,对冷害后幼苗恢复生长,提高叶绿素和蛋白质含量,增强根系活力与发根力有明显效果。

油菜素甾醇类化合物对蔬菜的影响

综述油菜素甾醇类化合物在几种蔬菜上的影响和应用,探讨该类植物激素的作用和发展前景。

基于在线富集与原位衍生技术的植物组织中内源性油菜素甾醇的超高效液相色谱-串联质谱分析方法

油菜素甾醇是一类重要的植物激素,对植物的生长发育过程起显著调节作用。已报道的油菜素甾醇分析方法存在样品前处理过程复杂和灵敏度低等问题。本研究采用C18 PEEK管填充柱为富集柱,以4-N,N-二甲氨基苯硼酸为衍生试剂,搭建了基于双泵-双六通阀的在线管内固相微萃取-超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)联用系统,对油菜素甾醇进行在线富集和原位衍生,实现植物组织中内源性油菜素甾醇的自动化分析。该系统程序化地控制了油菜素甾醇的进样、萃取、衍生、分离和检测过程,有效简化前处理过程,节省人力;在线富集步骤实现了样品溶液大体积进样,提高样品利用率;原位衍生改善了油菜素甾醇电喷雾的离子化效率,使油菜素甾醇的电喷雾质谱检出限降低至pg/mL。该系统可在300 mg鲜重植物组织中检测到内源性油菜素甾醇,已成功用于水稻、油菜中多种油菜素甾醇的定量分析。

油菜素甾醇的合成调控及其合成途径中间产物的研究与利用

综述了油菜素甾醇的研究进展,包括生理作用、生物合成途径、合成路径相关基因的研究及对其合成中间产物鲨烯和多种植物甾醇的研究与利用。

油菜素甾醇类与生长素的相互作用

油菜素甾醇类(brassinosteroid,BR)和生长素是两类重要的植物激素,二者在许多生理功能上存在相关性。近年来的研究表明,BR与生长素能协同调节基因表达,二者在代谢、运输和信号转导途径等不同层次上存在相互作用,并且这两种信号与其他信号转导途径,如激素信号转导途径和光信号转导途径之间也存在信号对话。现对BR与生长素之间这种复杂的相互作用进行评述。

油菜素甾醇分析方法概述及其在果实中的应用

油菜素甾醇(Brassinosteroids,BRs)作为第6类植物内源激素,对植物生长发育的调节作用已引起极大关注,但由于该激素在植物组织中含量很低,尤其在果实中基质背景极其复杂,加大了对其高效提取和精确分析的难度。笔者概述了近年来植物油菜素甾醇的提取和分析方法,并比较了各种方法的优缺点,为果实中油菜素甾醇分析方法的建立提供参考依据。

油菜素甾醇促进蚕豆幼苗生长的研究

10^(-5)、10^(-7)、10^(-9)ppm 油菜素甾醇浸种,能显著提高蚕豆幼苗株高、根长和干物质累织量,幼苗干物重分别是对照的117.8%、121.6%、112.5%;幼芽淀粉酶活性分别是对照的112.3%、123.1%、110.9%。10^(-?)和10_(-?)ppm 处理的,蚕豆幼芽蛋白酶活性分别是对照的117.4%和112.9%,显著地提高了蚕豆种子萌发过程中的淀粉酶和蛋白酶活性,加速分解转化种子贮藏的营养物质以供幼苗生长,从而促进了蚕豆幼苗生长。

油菜素甾醇类似物(醚类侧链)的合成

运用经典的 Williamson 法和相转移催化的方法合成了油菜素甾聚类似物的?类侧链中间体(?a～c)。对以“四氢吡喃醚”式保护妊娠烯醇酮(3)C-3 位羟基的方法作了改进,大大地缩短了室温反应时间,且产率略有提高。研究了酮体(4)的硼氢化钠还原和硼氢化钾-聚乙二醇400的还原反应条件。全部合成条件温和,后处理简便。

油菜素甾醇及其抗逆性研究进展

油菜素甾醇类化合物(BRs)是一类新的植物激素,对植物生长发育与抗逆等有重要的调控作用。BRs能增强植物对不同逆境的抗逆性,但作用机制研究尚不完全清楚,现就植物体内BRs生物合成及平衡的调节、BR在抗逆方面的研究进展做以简单综述。

油菜素甾醇提高蚕豆籽粒产量的研究

1970年Mitchell等发现的油菜素类物质(Brassins)被认为是一种新的植物激素。关于油菜素类物对植物的生理效应的研究报道较多,但其对作物的籽粒产量的效应至今报道甚少,本文研究了油菜素甾醇对蚕豆籽粒产量的影响。材料和方法供试作物蚕豆(Vicia faba)西昌大白。油菜素甾醇(Brassinosteroid,简称BR)

油菜素甾醇类信号转导受体研究进展

在植物和动物的生长发育过程中,甾醇和肽类激素被广泛地作为信号转导分子来使用。在植物中,油菜素甾醇类(BRs)信号由细胞表面受体激酶BRI1感知,该受体与动物的甾醇受体有明显的区别。对BR信号转导途径中组分的鉴定表明,该途径与其地动物和植物信号转导途径具有类似性。近来的研究证实番茄BRI1(tBRI1)能感知BR和肽类激素系统素。于是,关于受体-配体特异性的分子机制及进化的问题便产生了。本文就目前关于BRs信号转导中受体的研究进展作一综述。

油菜素甾醇类物质增加玉米幼苗生物量机理初探

用表高油菜素内酯浸种的结果表明:玉米品种铁单10号幼苗的根系活力、根干重、叶面积、地上部干重、充实度,叶绿素a含量、光合速率、玉米素含量均有提高;叶鞘主脉处维管束细胞径向增大、细胞壁增厚,同时维管束变大。

水稻内源油菜素甾醇对施氮量的响应及其对颖花退化的调控作用

为探明油菜素甾醇(brassinosteroids,BRs)是否介导氮肥对水稻颖花退化的影响。水稻品种扬稻6号和甬优2640种植于盆钵,全生育期设置3种施氮水平,观察了不同氮肥处理下水稻减数分裂期幼穗中氮含量、BRs、过氧化氢(H2O2)和总抗氧化能力(totalantioxidantcapacity,T-AOC)水平及其与颖花退化的关系。结果表明,颖花退化率的降低与稻穗中增加的24-表油菜素甾酮(24-epicastasterone,24-epiCS)和28-高油菜素内酯(28-homobrassinolide,28-homBL)含量密切相关。当稻穗的氮含量为1.25%时,幼穗中BRs(24-epiCS和28-homBL)含量显著增加,颖花退化率显著降低。稻穗中T-AOC水平与BRs含量变化趋势相同,且均与水稻颖花退化率显著负相关,而H_2O_2含量与BRs含量和T-AOC变化趋势相反。施用外源BRs(24-epiCS或28-homBL)可显著提高稻穗中内源BRs(24-epiCS和28-homBL)含量与T-AOC水平,并显著降低稻穗中H_2O_2含量和颖花退化率,施用BRs合成抑制剂则效果相反。表明BRs可以介导氮肥对水稻颖花退化的调控,在减数分裂期适宜的稻穗含氮量(1.25%)可有效提高幼穗中的BRs含量,并通过提高抗氧化能力来抑制颖花退化。