不同法尼烯含量的法尼烯/异戊二烯共聚橡胶的合成与表征

通过铁系配位聚合制备获得了不同法尼烯含量的法尼烯/异戊二烯共聚橡胶,系统探究了法尼烯用量对聚合反应活性、微观结构、分子量、玻璃化转变温度(Tg)的影响,通过核磁共振定量碳谱确定了法尼烯/异戊二烯共聚橡胶的微观结构分析计算方法。研究结果表明:法尼烯单体的引入会明显降低聚合反应活性,法尼烯/异戊二烯共聚比例为3:7的反应收率降低至57%,法尼烯均聚的反应收率仅达到32%。法尼烯的引入对于聚合物的分子量及分子量分布没有明显影响,但是随着法尼烯含量的增加,玻璃化转变温度逐渐降低,聚法尼烯的T_(g)可达-70.1℃。相较于聚法尼烯和聚异戊二烯,共聚橡胶的3,4结构比例都有一定程度的增加。不同共聚物中的法尼烯比例都明显大于反应比例。

[反]-β-法尼烯类似物的设计、合成与生物活性研究

对 [反 ]-β-法尼烯 ( EBF)类似物的骨架结构原子进行改造 ,引入吡虫啉系列活性基团 ,设计合成了 1 3个结构新颖的 EBF类似物 ,并对其生物活性进行了研究 .结果表明 ,这些化合物对蚜虫具有明显的抑制活性 ,尤其在低浓度时活性更明显 ,如质量浓度为 2 5 mg/L时 , 1 0 和 1 3对蚜虫的抑制率分别为 93 .1 %和87.1 % ,远高于同浓度下吡虫啉的抑制率 ( 66.7% ) .

桃蚜对[反]-β-法尼烯的行为及电生理反应

［反］－β－法尼烯（［E］－β－farnesene）是多种蚜虫的报警信息素成分。本文用触角分部切断法，检测到桃蚜Myzuspersicae触角对［反］－β－法尼烯的敏感部位在原生感觉圈。嗅觉反应表明［反］－β－法尼烯对桃蚜的驱拒效果极显著。触用电位检测结果表明成蚜对［反］－β－法尼烯的电生理反应比若蚜敏感。

麦长管蚜对E-β-法尼烯的嗅觉行为反应

【目的】测定麦长管蚜Sitobion avenae Fabricius对E-β-法尼烯(E-β-farnesene,EβF)矿物油溶液反应的最低阈值浓度,为EβF的田间应用提供依据。【方法】观察麦长管蚜3龄若蚜对不同浓度EβF的逃逸行为和"Y"型管嗅觉行为反应。每天定时分5次(9:00,11:30,14:00,16:30和19:00)滴加10μL EβF于滤纸上,滤纸用牙签固定于麦苗盆中心,持续处理5 d。每盆麦苗处理前接1龄若蚜15头。记录成蚜翅型及2周后蚜虫总数量。【结果】随着EβF浓度升高,麦长管蚜3龄若蚜3 min内逃离数显著增加,有翅蚜比例显著增加,种群个体数量显著下降,驱避效果明显增强。EβF浓度为200 ng/μL和≥600 ng/μL使蚜虫逃离数显著增加(P<0.05)。"Y"型管选择行为测试结果表明,EβF≥600 ng/μL对3龄若蚜具有极显著的驱避作用(P<0.01)。与对照相比,EβF≥600 ng/μL处理极显著提高了有翅蚜比例(P<0.01);EβF≥400 ng/μL极显著抑制蚜虫种群个体数量增长(P<0.01),但与600 ng/μL处理差异不显著。【结论】600 ng/μL EβF矿物油溶液为麦长管蚜驱避剂的最低阈值浓度。

苹果α-法尼烯合酶基因组结构和序列的多态性分析

通过设计引物进行PCR扩增、测序、拼接序列,以及与GenBank中的cDNA序列(登录号AY182241)进行比对,获得α-法尼烯合酶基因(AFS)的基因组序列和内含子/外显子结构。获得的AFS基因序列已在GenBank注册(登录号DQ901739),它有6个内含子和7个外显子,编码一个大小为576个氨基酸的蛋白质。间隔外显子的6个内含子相位分别是0、1、2、2、0、0,其大小分别是108、113、>1000、125、220和88bp,7个外显子的推导氨基酸序列大小分别是57、89、127、73、48、83和99。编码的蛋白质中有3个序列模式(motif),RR(X8)W模式的编码基因序列在基因5′端的外显子1上,RxR模式和DDxxD模式的编码基因序列在外显子4上。将获得的AFS基因序列与GenBank中的cDNA序列(登录号AY523409)进行比对,结果发现两序列间有6个单核苷酸多态性,其中4个引起氨基酸突变。有意义的是,1个氨基酸突变(291R→G)发生在RxR模式上,此氨基酸突变以及其它突变是否与苹果α-法尼烯合成能力和虎皮病发生能力有关,值得进一步探讨。

中草药重要功能成分α-法尼烯检测方法建立

目的α-法尼烯在一系列中草药中发挥着重要作用。本研究将利用生物合成法合成α-法尼烯,并建立一种灵敏、快速检测细胞提取物中α-法尼烯成分的方法。方法通过构建表达α-法尼烯合酶质粒,将其转入大肠杆菌,诱导该酶在细菌内进行表达并利用大肠杆菌MEP途径的代谢产物法尼基焦磷酸(FPP)作为底物,生产α-法尼烯;经正十二烷萃取,以氦气为载气上样,通过气相色谱-质谱联用(GC-MS)方法进行分析。检测9.21 min 出峰物质,对其结构进行质谱分析,确定产物为α-法尼烯。结果细胞提取物中α-法尼烯产物含量为3.63 mg/L。GC-MS可以检测浓度低至50 g/L的α-法尼烯。结论通过GC-MS建立了高效灵敏的α-法尼烯检测方法。

苹果α-法尼烯和共轭三烯含量变化与贮藏温度的关系

以‘红星’苹果为试材,研究α-法尼烯和共轭三烯的合成和转化部位,试验表明,α-法尼烯在果实表皮角质层中大量合成,分别向外蜡质层和向内皮下细胞和果肉薄壁细胞双向转移,在果实表皮蜡质层或角质层中与氧接触,氧化生成共轭三烯和其它氧化产物;虎皮病发生、α-法尼烯与共轭三烯的含量都与贮藏温度呈显著的负相关。

[反]-β-法尼烯与氟取代物分子结构叠合差异分析

利用计算机辅助分子叠合法对蚜虫报警信息素 [反 ] β 法尼烯 (EBF)的氟取代系列物与EBF的结构进行比较 ,初步研究了EBF及其氟取代系列物的结构 活性之间的关系。发现对于 1氟、 2氟及 3氟的取代物来说 ,在分子骨架共轭双键端进行氟取代修饰 ,所得取代物结构与EBF最为近似 ,可能具有生物报警活性。

“AU”涂被处理对红星苹果果皮α-法尼烯和共轭三烯含量的影响

以红星苹果为试材,研究了“AU”(Australia edible coating)可食性涂被剂处理对苹果虎皮病发病情况、α法尼烯及共轭三烯含量的影响。结果表明,涂被处理可明显降低苹果虎皮病的病情指数,显著降低α法尼烯与共轭三烯的含量,但对α法尼烯/共轭三烯值(FCR)没有显著影响;涂被处理可降低贮藏低温对虎皮病的诱导作用。

合成(反)-β-法尼烯的绿色意义

(反 ) β 法尼烯是蚜虫的报警信息素 ,极具发展潜力 .利用 (反 ) β 法尼烯具有驱散蚜虫的特点 ,用于温室或大棚中可以防治蚜虫 :将 (反 ) β 法尼烯与常规杀虫剂混用 ,将驱使蚜虫主动接触杀虫剂 ,在动态中被灭杀 ,此法将降低杀虫剂的用量 ,有利于环境保护、有利于食物的安全、有利于对害虫天敌的保护 .国内已有使用蚜虫报警信息素方法的成果发表 .目前这一研究领域的最主要问题是获取廉价易得的 (反 ) β 法尼烯 。

苹果α-法尼烯合成酶基因双链RNAi载体的构建

RNA干扰属于转录后后基因基因沉默机制(PTGS),是一种新型的基因沉默手段,用于基因表达和功能的研究。以成熟苹果的果皮RNA为模板,经RT-PCR扩增并克隆α-Farnesene合成酶基因(AFS),设计特异引物从AFS基因中扩增515bp和396bp的反义和正义基因片段,将正义和反义基因片段串联,把构成的长为911bp的DNA插到PBI121表达载体中,构建成可表达α-Farnesene合成酶双链RNA载体PBI-AFS。

(E)-β-法尼烯和(-)-β-石竹烯在桃蚜-七星瓢虫化学通讯中的相互作用

为了探明(E)-β-法尼烯和(-)-β-石竹烯在瓢虫和蚜虫化学通讯中的意义,在Y形嗅觉仪中测试了桃蚜和七星瓢虫对(E)-β-法尼烯和(-)-β-石竹烯单剂及一系列混剂的行为反应。结果表明,(E)-β-法尼烯和(-)-β-石竹烯单剂对七星瓢虫成虫均有引诱作用,剂量阈值均为20μg。二者混合测试时,5μg(-)-β-石竹烯能抑制20μg(E)-β-法尼烯对七星瓢虫的引诱作用,但随着(-)-β-石竹烯添加量继续增加,混合物会重新变为引诱作用。与此相似的是,5μg或10μg剂量的(E)-β-法尼烯能显著抑制20μg(-)-β-石竹烯对七星瓢虫的引诱作用,但更高(E)-β-法尼烯剂量加入时,混合物也会重新恢复引诱功能。2种烯烃均对桃蚜有驱避作用,(E)-β-法尼烯的最低有效驱避剂量为0.4μg,(-)-β-石竹烯仅在最大剂量(20μg)测试时才有极显著驱避作用。20μg和40μg的(-)-β-石竹烯添加量可以抑制0.4μg(E)-β-法尼烯对桃蚜的驱避作用,更高添加量会使混合物重新恢复驱避活性。当(-)-β-石竹烯剂量固定为20μg时,(E)-β-法尼烯以供试任何剂量混入均会产生行为学中性混合物。两种烯烃均能引诱七星瓢虫,驱避桃蚜,但以特定比例混合对两种昆虫均会变成行为学中性混合物。

鸭梨α-法尼烯合成酶基因双链RNAi表达载体的构建

目的:为了在转基因鸭梨植株中有效抑制转录后α-法尼烯合成酶基因(PFS)的表达,研究了α-法尼烯合成酶基因双链RNAi载体的构建。方法:利用RT-PCR技术,从鸭梨的果皮中获得了来源于PFS编码区的2个基因片段,反向连接,构建成RNAi载体。结果:经PCR扩增、限制性内切酶消化和序列测定验证,所构建的载体其序列与设计相一致。结论:克隆质粒pMD-L-S构建成功,为借助农杆菌介导法将PFS基因转化到鸭梨再生植株中奠定了基础。

苹果α-法尼烯合酶基因的启动子序列及同源基因

本文通过设计引物进行PCR扩增α-法尼烯合酶(AFS)基因的5'端区段并测序,获得510bp的‘国光’苹果AFS基因启动子和5'端非翻译区(5'UTR)序列,已在GenBank注册(登录号FJ263961)。序列分析结果表明,该序列具有典型的启动子特征,在转录起始点上游-46bp处有一个TATA盒,-93bp处有一个CAAT盒,-84bp处有一个W盒和-436bp处有一个热胁迫反应顺式作用元件GAAATTTTTT。与‘皇家嘎拉’苹果的AFS基因启动子序列(GenBank登录号AY786553.1)比对,本研究发现‘国光’苹果AFS基因启动子序列中有6个碱基(-186T,-207T,-283C,-301A,-413A和-433A)发生变异,‘皇家嘎拉’苹果AFS基因启动子序列相应位置的碱基分别为碱基缺失、-206C、-282G、-300G、-412G和-432G。重要的是,其中‘国光’苹果-413A碱基变异为G发生在一个热胁迫反应顺式作用元件GAAATTTTTT中,苹果虎皮病发生和AFS基因的转录表达是否受到这一碱基变异的影响值得进一步探讨。本研究结果还表明,在苹果AFS基因启动子和5'UTR序列中存在一个正向重复序列1(R9+IR18+R9),重复单元R9长度9bp,转录起始点位于其长度18bp的IR18区段。有趣的是,本研究新发现了一个与AFS基因启动子和5'UTR序列高度同源的450bp基因片段(GenBank注册登录号FJ469631),该同源片段缺失AFS基因中的27bp序列(R9+IR18,包含转录起始点)。据我们所知,这是果树中存在AFS基因启动子同源序列的首次报道。

梨α-法尼烯合成酶基因的克隆及其序列分析

利用RT-PCR技术从鸭梨的果皮中获得了一个全长为1824bp的α-法尼烯合成酶基因(α-Farnesene Synthase,PFS)克隆,该cDNA包含一个由1728个核苷酸组成的开放阅读框架,编码分子量约66kDa的576个氨基酸残基的蛋白质。序列相似性分析结果表明,它与苹果中克隆到的AFS1基因具有很高的同源性,核苷酸序列一致性为97.34%,且具有典型的萜类合成酶基因保守结构域。与来源于黄瓜、杉树、松树的α-法尼烯合成酶基因的同源性较低。

低氧胁迫对酥梨贮藏期间果皮中α-法尼烯和共轭三烯及果实品质的影响

以酥梨为材料,贮藏前短时间密闭包装形成超低氧环境,并在随后的冷藏期间对梨果实果皮中α-法尼烯、共轭三烯含量进行测定,探寻贮前超低氧处理对冷藏期间梨果皮α-法尼烯、共轭三烯含量变化的影响。结果表明,超低氧处理时间对果皮中萜烯类物质含量与组成的变化以及果实的贮藏品质有一定影响,且萜烯类物质含量、组成变化与酥梨品质有着密切关系,其中以贮前超低氧处理3、5 d果实的品质最好。

(E)-β-法尼烯的合成

以国产香料橙花叔醇为原料合成（Ｅ）β法尼烯．

(反)-β-法尼烯类似物的电子结构及构效关系

蚜虫报警信息素的结构为倍半萜类的(反)-β-法尼烯(简称EBF),该类信息素施用于田间,可使一定范围内的蚜虫虫口密度控制在域值之内。利用化学计算软件HyperChem对EBF及其13个类似物进行化学计算,得到相关的电子结构信息,并通过对空间立体结构、前线分子轨道及净电荷的分析得出了构效关系的初步结论,为进一步设计和合成高效的EBF类似物提供了重要的理论参考依据。

[反]-β-法尼烯(EβF)合成酶基因在玉米中的转化与筛选

为获得转基因抗虫玉米,将[反]-β-法尼烯(EβF)合成酶基因导入玉米,并进行鉴定和筛选。在[反]-β-法尼烯(EβF)合成酶基因的两端分别添加Nco I和Bam H I酶切位点,并进行人工合成。将EβF合成酶基因与植物表达载体p FGC5941连接,经双酶切和测序鉴定。结果表明:重组表达载体p FGC5941-EβF构建成功;载体p FGC5941-EβF转化农杆菌EHA105后用玉米芽尖侵染法将EβF合成酶基因导入玉米自交系郑58中,对转化植株进行除草剂抗性筛选以及EβF合成酶基因和bar基因的PCR鉴定后,共得到18株转基因阳性植株。

鸭梨中α-法尼烯合成酶基因分离与表达分析

研究α-法尼烯合成酶基因的表达特性,了解鸭梨虎皮病发生的分子基础。应用高效液相色谱(HPLC)法检测鸭梨果皮中α-法尼烯含量;经过RT-PCR扩增首次得到了1824bp鸭梨α-法尼烯合成酶基因(GenBank注册号DQ364626),使用Northern杂交法检测了该基因的表达特性。PFS基因在鸭梨果皮中的表达量最高,叶中的次之,茎、花、根中的表达量相对较低;二苯胺(DPA)推迟而1-甲基环丙烯(1-MCP)抑制了低温冷藏的鸭梨果皮中PFS基因的表达和α-法尼烯的释放。α-法尼烯的积累量与PFS基因的表达量之间存在很高的协同性。