一、生物碱及其生物合成（论文文献综述）
林芝,胡致伟,瞿旭东,林双君[1]（2021）在《苄基异喹啉类生物碱的微生物合成研究进展及挑战》文中进行了进一步梳理微生物发酵是一种经济高效、可持续的生产方式,可替代植物种植和化学合成来生产多种植物来源的药物。苄基异喹啉类生物碱作为植物来源生物碱的典型代表,具有多种重要的生理活性,已成为极具吸引力的微生物合成研究的靶标分子。随着该类生物碱天然生物合成途径逐渐被阐明以及多种酶学元件的发现,使得通过大肠杆菌和酿酒酵母等微生物宿主合成苄基异喹啉类生物碱的研究取得了重大进展。本综述着重介绍了这些进展中的突破性成果,包括苄基异喹啉类生物碱微生物合成过程中瓶颈反应的突破以及合成途径中相关酶的催化特性对代谢流的影响等,指出了微生物生产苄基异喹啉类生物碱走向工业化应用所面临的挑战,以及酶工程和新人工微生物合成途径的设计开发对克服这些挑战的重要性。
郭张璇[2]（2021）在《草麻黄根与茎主要活性代谢产物分化形成过程中的基因表达差异》文中研究表明草麻黄（Ephedra sinica Stapf）作为一种传统中药已有五千多年的药用历史。该植物由于根茎药效相反被人们所熟知,即地上茎具有发汗散寒、升高血压的作用,而地下根具有固表止汗,降低血压的作用。此“同源异效”现象与草麻黄根茎入药部位的活性成分差异有着密切的关系。目前,草麻黄根茎中具体活性差异成分及其生物合成的分子基础还不清楚,这严重制约了草麻黄资源的开发利用。因此本研究采用非靶向代谢组和转录组技术,系统地探究草麻黄根、茎整体差异代谢物和参与差异代谢物生物合成中的关键酶基因,进而分析草麻黄根和茎中活性代谢产物分化形成的分子机制。目前取得的研究结果如下:1.为了阐释草麻黄根茎整体代谢差异,本研究采用UPLC-QTOF-MS平台对五月和九月草麻黄根、茎进行了代谢组检测。采用多元统计分析筛选并鉴定到45种差异代谢物,其中包括10种生物碱类代谢物:Ephedrine、Pseudoephedrine、Nor（pseudo）ephedrine、Methylephedrine、Methylpseudoephedrine、Ephedradine A、Ephedradine B/D、Tetramethylpyrazine、Feruloylhistamine、Methcathinone;25种黄酮类代谢物:（+）-Catechin、（-）-Epicatechin、（Epi）afzelechin、Ephedrannin A、Mahuannin A/B/C/D等;6种有机酸:Quinaldic acid、Ferulic acid、Benzoic acid、α-Linolenic acid、Trans-cinnamic acid、Salicylic acid;1种香豆素:6-Methylcoumarin;3种单萜类代谢物:（L）-alpha-Terpineol、alpha-Terpinyl acetate、D-linalool 3-glucoside。对这些差异代谢物进行通路富集分析发现,其主要分布于苯丙氨酸代谢、类黄酮生物合成、黄酮和黄酮醇生物合成、苯丙烷生物合成等通路中。2.本研究采用Illumina HiseqTM测序平台对五月和九月草麻黄根和茎进行无参转录组测序,对测序结果进行差异基因筛选、功能注释和富集分析,一共获得112条与草麻黄根茎活性成分合成相关的差异基因。其中参与草麻黄中生物碱类、黄酮类、单萜类物质合成的差异基因分别为16、54、26条;参与香豆素类和有机酸等物质合成的差异基因有24条。在这些差异基因中注释到根、茎活性成分分化形成过程中的关键酶基因,包括苯丙氨酸解氨酶（PAL）、4-香豆酸-辅酶A连接酶（4CL）、查尔酮合成酶（CHS）、查尔酮异构酶（CHI）、花青素还原酶（ANR）、羟甲基戊二酰Co A还原酶（HMGR）等。这些关键酶基因在根和茎中的表达水平及调节作用均不相同。3.通过代谢组数据和转录组数据联合分析,重新构建了草麻黄根和茎活性成分合成的代谢通路,得到生物碱、黄酮类、单萜类和有机酸等主要物质生物合成的调控网络,并且发现活性成分相对含量和关键酶基因表达量的变化趋势一致。本研究阐明了草麻黄根茎药用功能相反的化合物代谢及分子调控差异,为完善草麻黄根与茎中主要活性代谢产物分化合成过程的分子机制奠定基础,为中药麻黄临床安全合理应用提供了理论依据。
姜逢霖,巩婷,陈晶晶,陈天娇,杨金玲,朱平[3]（2021）在《植物来源药用天然产物的合成生物学研究进展》文中认为大多数药用天然产物在植物中含量低微,提取分离困难;而且这些化合物一般结构复杂,化学合成难度大,还容易造成环境污染。基于合成生物学技术获得药用天然产物具有绿色环保和可持续发展等优点。文中以药用萜类化合物人参皂苷、紫杉醇、青蒿素、丹参酮,生物碱类化合物长春新碱、吗啡以及黄酮类化合物灯盏花素为例,总结了植物来源药用萜类、生物碱类和黄酮类化合物的生物合成途径及合成生物学研究进展,介绍了药用天然产物合成生物学研究的关键技术与方法,并展望了合成生物学技术在药用天然产物研究与开发方面的应用前景。
刘春雨[4]（2021）在《五株微生物化学成分及其生物活性研究》文中指出微生物指的是肉眼看不见或看不清的微小生物。它包括原核类的放线菌,真核类的真菌等。微生物生产的抗生素在人类医药事业中发挥重要的作用,其中放线菌和真菌物种丰富,易于培养,生长周期短,是发现活性显着、结构多样、骨架新颖的先导化合物的重要资源。内生真菌是指在其生活史的一定阶段或全部阶段,生活于健康组织和器官的细胞间隙或细胞内而不会引起宿主任何明显病害症状的一类真菌,地衣和苔藓作为一种特殊生境来源的低等植物,其内生真菌更有潜力产生结构类型新颖,作用靶点独特的天然产物;地衣放线菌和动物共生真菌作为一类研究较少的新型资源,在不断的被研究者关注。本文从湖泊土壤以及蚯蚓中共纯化获得12株真菌,部分真菌次级代谢产物表现出细胞毒及抗菌活性,选取其中6株真菌作为系统分离菌株。对五株微生物的化学成分及其生物活性进行了系统研究。根据前期的生物活性初筛及化学组分分析结果,选择了Penicillium sp.（No.0141a）、Streptomyces sp.（No.0630c）、Penicillium sp.（No.L-7-2）、Aspergillus tubingensi（No.SQ10）和Hypocrealixii（No.BQ3）五株微生物,进行放大发酵,乙酸乙酯提取。其中Streptomyces sp.（No.0630c）基于OSMAC策略,选择YMG培养基放大发酵。对五株微生物次级代谢产物的粗提物分别采用硅胶柱色谱、凝胶柱色谱、ODS柱色谱、中低压柱色谱以及高效液相柱色谱等分离纯化技术进行系统分离,共得到58个化合物,其中新化合物有13个。综合运用核磁共振、质谱、ECD计算等方法确定了化合物的平面结构和立体构型。从地衣放线菌Streptomycessp.（No.0630c）的YMG产物中分离到了 9个化合物,包括3个蒽酮类化合物（1-3）和6个生物碱类化合物（4-9）,其中1为新化合物,并根据结构特征对其生物合成途径进行合理推测。细胞毒活性追踪结果表明,蒽酮类化合物1-3是该菌株表现细胞毒活性的主要原因。同时抑制细菌活性实验表明,化合物2-4表现出明显的抑制金黄色葡萄球菌S.aureus的活性,化合物4还具有一定的抗大肠杆菌E.coli的活性。从地衣内生真菌Penicillium sp.（No.0141a）的大米发酵产物中分离得到了 3个化合物,包括1个苯并聚酮类化合物（10）和1对新的聚酮类化合物（11-12）,对其进行细胞毒性和抗真菌活性评价,遗憾的是均无检测到活性。从苔藓内生真菌Penicillium sp.（No.L-7-2）的大米培养基中共分离得到30个化合物,包括11个生物碱类化合物（13-23）、9个萜类化合物（24-32）、9个酮类化合物（33-41）和1个氧化甾体类化合物（42）,其中包括7个新化合物（16,17,22-26）。细胞毒活性追踪结果表明,化合物14是该菌株表现细胞毒活性的主要原因,同时化合物18和42也表现出中等强度的细胞毒活性。检测新化合物的抗真菌、抗炎活性,结果对野生型的白色念珠菌SC5314没有效果,通过检测化合物在脂多糖（LPS）诱导的小鼠巨噬细胞RAW264.7中NO生成抑制作用中,化合物17、22、23表现出中等强度的NO生成抑制作用。从蚯蚓共生真菌Aspergillus tubingensi（No.SQ10）的大米培养物中共得到了11个酮类化合物（43-56）,包括3个新化合物（43-45）,并对化合物43-45,48,55-56进行了细胞毒活性研究,结果显示均无表现出明显活性。蚯蚓共生真菌Hypocrealixii（No.BQ3）目前已完成该菌株发酵工作,并且检测到该菌株粗提物具有一定的细胞毒活性,对人的前列腺癌细胞PC3及肺腺癌细胞A549的半数抑制率（IC50）分别为7.2,6.7μg/mL,构建粗提物的可视化分子网络图谱,目前从中获得两个化合物（57-58）。本文对五株微生物次级代谢产物的化学成分及生物活性研究,发现了部分新的次级代谢产物,基于以上研究结果提示我们需要采用一定的生物技术手段对微生物次级代谢产物进行进一步挖掘。
郭臣臣[5]（2021）在《油菜素内酯对半夏块茎膨大、珠芽形成及品质的影响》文中研究表明半夏（Pinellia ternate）是一种多年生草本植物,块茎和珠芽是其主要收获器官。半夏用途广泛,使得对半夏的需求越来越大,大量挖掘造成其野生资源逐渐匮乏。半夏供不应求导致价格不断上涨,巨大经济利益驱使人们扩大种植面积。然而,人工栽培技术还不够成熟,并且半夏生长容易受到自然环境的胁迫发生倒苗,限制了产量的提高。本论文以河北安国和甘肃天水中药材种植基地的半夏种球为材料,探究不同品种和不同粒径半夏对油菜素内酯（BR）响应的差异以及BR生物合成抑制剂丙环唑（Pcz）对半夏的影响。初步揭示油菜素内酯对半夏块茎膨大及珠芽形成的影响机制,以及明确产量和品质之间的关系,为半夏的人工栽培提供理论支持。结果如下:1.BR处理对不同粒径半夏的影响。在半夏三叶全展开后喷施6个浓度的BR（0、0.05、0.10、0.50、1.00和2.00 mg/L）。结果表明,0.50 mg/L BR处理后第105天,两种大小种球块茎产量和小种球珠芽产量分别比对照提高了5.67、22.66和69.23%。处理后105天,与对照相比,只有0.05 mg/L BR处理后使小种球块茎主成分综合得分增加了167.29%,0.05和0.50 mg/L BR处理使大种球珠芽PCA综合得分分别比对照提高了145.66和252.97%。BR和种球大小对半夏产量和品质有显着的交互作用。2.BR处理对不同品种半夏的影响。在半夏三叶全展开后喷施6个浓度的BR（0、0.05、0.10、0.50、1.00和2.00 mg/L）。结果表明,BR处理提高了两个品种半夏的产量和品质。处理15天后,BR处理均提高了两个品种半夏块茎中DPPH自由基清除活性和总黄酮、抗坏血酸和可溶性糖含量。BR处理后第105天,桃叶形半夏相比于柳叶形有更高的产量以及块茎和珠芽中总生物碱、游离氨基酸和可溶性蛋白质含量,而柳叶形半夏有着较高的DPPH自由基清除活性以及块茎和珠芽中总黄酮和可溶性糖含量。3.BR处理后对半夏不同时期的影响。待半夏叶片全展开后喷施六个浓度BR（0、0.05、0.10、0.50、1.00和2.00 mg/L）。结果表明,BR处理后第15、45、60、75、90和105天,半夏块茎产量分别在0.10（0.65 g）、0.50（1.97 g）、0.50（1.98 g）、1.00（2.37g）、1.00（2.84 g）和2.00 mg/L（3.76 g）BR处理时达到峰值。综合分析表明最佳收获时期是0.10、0.50和1.00 mg/L BR处理后第75天,此时BR处理不仅显着提高了半夏块茎和珠芽的产量,半夏块茎中总生物碱（20.89、5.37和13.44%）、总黄酮（17.66、16.26和12.74%）和β-谷甾醇（25.26、16.65和0.62%）含量以及半夏珠芽中总生物碱（9.74、20.42和13.62%）和总黄酮（52.63、12.79和38.69%）含量都高于对照。4.探讨BR生物合成抑制剂Pcz对半夏产量和品质的影响。在半夏三叶全展开后喷施6个浓度Pcz（0、0.1、0.5、1、5和10μM）。结果表明,与对照相比,Pcz处理降低了半夏株高和珠芽产量,0.1、0.5和10μM Pcz处理显着降低了半夏块茎产量。处理后第15天,Pcz处理降低了半夏块茎中生物碱、β-谷甾醇、黄酮、可溶性蛋白、可溶性糖含量、苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性和谷氨酰胺合成酶（GS）活性。处理后第105天,Pcz处理降低了半夏块茎中活性成分、珠芽中生物碱和营养成分含量。综合分析表明,半夏内源BR生物合成受到抑制后降低了其产量和品质。
曾令江[6]（2021）在《莨菪碱脱氢酶催化机制及莨菪碱代谢工程研究》文中研究指明莨菪碱（Hyoscyamine）是茄科药用植物产生的代表性抗胆碱天然药物,其消旋体为着名药物阿托品（Atropine）。莨菪碱和阿托品均属于托品烷生物碱（Tropane alkaloids,TA）,莨菪碱在临床上广泛用于胃肠道不适、止痛解痉、治疗癫痫、晕车晕船等。茄科药用植物是工业化生产提取莨菪碱的唯一有效来源。其中,颠茄（Atropa belladonna L.）、草本曼陀罗（Datura stramonium）、三分三（Anisodus acutangulus）和澳洲毒茄杂交种（Duboisia×hybrid）等是生产莨菪碱的主要药材。颠茄是被《中华人民共和国药典》收录且人工种植面积最大的莨菪碱的药用原料植物。然而,莨菪碱在这些茄科药用植物中的含量很低,这也成为莨菪碱工业化利用的主效限制因子,直接导致其有效供给不足、价格居高不下。因此,开展莨菪碱的生物合成研究,鉴定合成莨菪碱的关键酶和相关基因,阐明关键酶的活性及其催化机制,对于拓展关于TA生物合成的认识具有重要科学意义;采用代谢工程育种技术培育莨菪碱高产的颠茄,能够从源头上降低莨菪碱生产成本和解决药物资源供给不足的问题,具有重要经济价值。根据已有研究,科学家推测莨菪醛（Hyoscyamine aldehyde）是莨菪碱生物合成的直接前体,其可能会被特定的乙醇脱氢酶（Alcohol dehydrogenase,ADH）还原生成莨菪碱,该酶有可能是提高莨菪碱产量的关键酶。此外,已有研究报道莨菪碱在莨菪碱6β-羟化酶（Hyoscyamine 6β-hydroxylase,H6H）催化下被转化为山莨菪碱并可进一步环氧化为东莨菪碱。因此阻断H6H介导的催化反应也是一种潜在的提高莨菪碱在植株中积累的代谢工程策略。本研究从颠茄中鉴定了一个在其侧根中高表达的乙醇脱氢酶基因并命名为莨菪碱脱氢酶基因（Hyoscyamine dehydrogenase,HDH）,对HDH催化活性和催化机制进行了研究,为采用代谢工程育种技术培育莨菪碱高产颠茄提供了一个重要基因;进一步研究HDH在颠茄莨菪碱生物合成中的代谢功能;考察了敲除Ab H6H基因对颠茄莨菪碱生物合成的影响。通过研究取得了以下结果:1.莨菪碱脱氢酶基因的克隆与表达研究采用表达相关性分析,从颠茄转录组中筛选获得了一个HDH候选基因的EST序列（aba＿locus＿4635）,随后采用末端快速扩增技术（Rapid-Amplification of c DNA Ends,RACE）获得了该候选基因1098 bp的全长c DNA。生物信息学分析结果显示,HDH属于氧化还原酶家族,编码1个含有366个氨基酸残基的多肽,其理论分子量为39 k Da。数字表达谱分析结果显示,HDH的组织表达模式与颠茄中已报道TA生物合成基因具有高度相似性,表现为在侧根中高水平表达。基于实时定量PCR的表达分析结果显示,HDH在颠茄侧根和主根中表达,在茎段和叶片中不表达;其在侧根中的表达量远高于在主根中的表达量。为进一步研究HDH在侧根中表达情况,从颠茄中克隆了1493 bp的HDH启动子（p HDH）片段。用p HDH驱动GUS报告基因表达,获得了转基因颠茄发根。对转基因颠茄发根的GUS染色和切片结果发现,p HDH主要在中柱鞘和内皮层特异性表达,这与TA生物合成途径中的PPAR和H6H等基因在中柱鞘表达结果具有高度相似性。上述关于HDH生物信息学和组织表达分析结果表明该基因极有可能是莨菪碱生物合成途径中的关键脱氢酶基因。2.莨菪碱脱氢酶的催化功能研究为研究HDH的催化功能,在大肠杆菌中重组并纯化获得了6×His-HDH重组蛋白,其分子量约为42.9 k Da,与HDH计算分子量吻合。HDH的底物（莨菪醛）极不稳定,很容易发生Retro-Claisen缩合反应。因此,莨菪醛不能在实验室制备也没有标准品可供购买。本研究采用体外连续催化的方法鉴定HDH还原莨菪醛功能:首先在酵母中表达CYP80F1并提取含有该酶的微粒体蛋白,在反应体系中加入海螺碱后,能够检测到莨菪醛（m/z为288.1584）的生成;在含有莨菪醛的该反应体系中加入纯化的重组HDH,能检测到莨菪碱的生产;而在对照反应体系中,未能检测到莨菪碱的生成。上述研究结果表明HDH能够将莨菪醛还原为莨菪碱。为进一步研究HDH作为还原酶的催化特性,使用莨菪醛的结构类似物苯乙醛作为底物对HDH的酶动力学进行了研究。HDH发挥还原酶催化活性的最适p H和温度分别为6.4和40°C。在最适反应条件下,HDH对苯乙醛的Km为44.46±10.73μM,kcat为228.4±21.39 min-1,kcat/Km为5.14 min-1.μM-1。由于HDH属于氧化还原酶家族,理论上能够氧化莨菪碱生成莨菪醛。以莨菪碱为底物,在反应体系中加入纯化的HDH,能够检测到莨菪醛。HDH发挥氧化酶催化活性的最适p H和温度分别为10.4和45°C。在最适反应条件下,HDH对莨菪碱的Km为33.36±4.69μM,kcat为7.49±0.51 min-1,kcat/Km为0.22 min-1.μM-1。通过比较HDH催化还原反应和催化氧化反应的kcat/Km,发现HDH的还原效率是其氧化效率的23.36倍。对HDH氧化莨菪碱的平衡常数测定结果表明,在p H 7.2（植物细胞生理p H）条件下HDH氧化活性很低。催化效率和平衡常数分析结果表明在植物细胞的生理p H条件下,HDH主要发挥还原酶功能。3.莨菪碱脱氢酶的催化机制研究为研究HDH将莨菪醛还原为莨菪碱的催化机制,采用结构生物学方法获得了分辨率为2.4?的HDH晶体结构。对HDH晶体结构分析发现,其是一个锌离子依赖的长链脱氢酶,包含两个结构域:一个由Rossman折叠组成的NADP（H）结合结构域;一个底物结合结构域。HDH催化活性中心包含一个由锌离子、Cys52、His74、Glu75和Cys168组成的四面体结构。Met124,Leu282和Ala305三个非极性氨基酸通过构型依赖的范德华力控制底物结合,构成了底物结合口袋。Ser54和Cys100两个极性氨基酸与底物的羰基形成氢键,是催化还原莨菪醛的关键残基。进一步采用点突变分析关键残基的功能,H74A点突变后,HDH对莨菪碱和苯乙醛均失去了催化活性;S54A还原苯乙醛的活性消失,其氧化活性极显着下降;C100G/Y/F三个点突变均保留了极低的催化活性。HDH点突变结果表明,Cys100可能与底物羰基形成氢键,从而稳定底物的朝向;Ser54在底物还原过程中,可能参与了质子传递。利用氘标记的[4-2H]NADPH研究了还原醛基的氢原子来源,只有以[4R-2H]NADPH作为辅因子时,才能检测到氘标记的还原产物,结果表明NADPH上的pro-R氢原子参与HDH催化的还原反应。4.过表达莨菪碱脱氢酶的代谢功能研究为研究HDH在莨菪碱生物合成代谢中的功能,采用基因工程技术获得了过表达HDH的颠茄发根。采用PCR对相关发根进行了检测,以区分对照发根和转HDH发根。在工程菌C58C1（p Ri A4、p BI121-HDH）中能够检测到423 bp的rol B基因片段、795 bp的NPTII片段和1184 bp的35S::HDH基因片段,在转HDH的发根也检测到上述相应基因片段。在对照农杆菌中C58C1（p Ri A4、p BI121）中能够检测到423 bp的rol B基因片段、795 bp的NPTII片段,但没有检测到1184 bp的35S::HDH基因片段;在用p BI121作为对照质粒转化的发根中,检测到rol B和NPTII的相应片段,而未能检测到35S::HDH片段。基因表达分析结果表明,转HDH基因发根中HDH表达量比对照得到了极大程度提高。分子检测结果表明,HDH基因整合到颠茄基因组中,同时其表达水平得到大幅度提高,意味着HDH介导的催化步骤得到强化。为了分析过表达HDH对颠茄TA合成的影响,采用LC-MS检测颠茄发根培养物中TA含量。结果显示对照发根中莨菪碱、山莨菪碱和东莨菪碱含量分别为1.35mg/g（DW）、0.69 mg/g（DW）和0.43 mg/g（DW）;过表达HDH的不同发根株系中莨菪碱、山莨菪碱和东莨菪碱含量分别为1.83～4.03 mg/g（DW）、1.16～1.73 mg/g（DW）和0.62～1.28 mg/g（DW）。上述研究结果表明在颠茄发根中过表达HDH能够有效促进莨菪碱、山莨菪碱和东莨菪碱的合成。虽然发根是代谢工程研究的有力工具,但由于其规模化培养技术并不成熟而难以实现商业化应用。本研究进一步采用农杆菌EHA105介导的遗传转化方法,培育获得了过表达HDH的颠茄植株。通过分子检测,鉴定出过表达HDH的转基因颠茄株系。过表达HDH颠茄植株中莨菪碱含量均得到显着提高。上述研究结果表明,HDH是一个能够有效提高颠茄植株中莨菪碱含量的重要基因。5.敲除莨菪碱6β-羟化酶提高莨菪碱含量的代谢工程研究莨菪碱6β-羟化酶（H6H）催化莨菪碱的6β-羟化转化为山莨菪碱,并能进一步将山莨菪碱环氧化为东莨菪碱。因此,敲除该基因可能会导致莨菪碱的积累水平提高。本文采用CRISPR/Cas9技术敲除颠茄H6H基因,并研究了敲除该基因对莨菪碱含量变化的影响。针对颠茄H6H第二外显子DNA序列设计了g RNA序列5’-TGGATTACCAGAAAAGCTGATGG-3’,并构建了植物表达载体p Cas9-H6H。在该表达载体中,g RNA由拟南芥U6启动子驱动表达;Cas9来源于酿脓链球菌（Streptococcus pyogenes）,由35S启动子驱动表达。经根癌农杆菌EHA105介导遗传转化获得了颠茄转基因植株,分子检测结果表明,在15株再生植物中,有11株为阳性转基因植物;转基因颠茄中H6H基因突变位点检测结果表明:11株转基因植物中,4株未发生编辑,7株被成功编辑,突变率约为63.6%;其中H9、H14和H15是纯合突变;H1为双等位突变;H4、H6和H8为单链突变。进一步对3个纯合突变的转基因颠茄植株进行生物碱含量分析,结果表明在纯合突变植株中均未检测到山莨菪碱和东莨菪碱,在根和叶中均出现莨菪碱的积累;在H9、H14和H15根中莨菪碱含量相对于野生型颠茄分别增加了3.68、4.21和4.28倍。在H9、H14和H15叶片中莨菪碱的含量分别比野生型增加了0.61、0.76和2.22倍。上述研究结果表明在颠茄植株中敲除H6H有效的阻止了莨菪碱向山莨菪碱和东莨菪碱的转化,从而增加了颠茄中莨菪碱的积累。综上所述,本研究包括两大部分研究内容:（1）莨菪碱脱氢酶（HDH）的分子生物学和生物化学研究;（2）莨菪碱的代谢工程研究。第一部分研究发现HDH在颠茄侧根中高水平表达并主要定位于中柱鞘和内皮层;HDH具有典型的氧化还原酶催化特征,既能将莨菪醛还原为莨菪碱,又能将莨菪碱氧化为莨菪醛,但在植物细胞生理p H条件下主要发挥还原酶的功能;酶动力学研究结果表明HDH是莨菪碱合成中的限速酶;HDH蛋白质晶体结构解析、关键氨基酸位点的突变和氘标记NADPH的饲喂示踪研究揭示了该酶的催化机制,其活性中心是一个由Zn2+、His74、Glu75、Cys52和Cys168组成的四面体结构;Met124、Leu282和Ala305三个非极性氨基酸构成底物结合口袋;His74、Ser54和Cys100是维持HDH催化活性的重要氨基酸;NADPH C4位的pro-R氢原子参与HDH催化的还原反应。第二部分研究发现过表达HDH能够提高颠茄发根和植株中莨菪碱的含量;敲除H6H能够阻断莨菪碱转化为山莨菪碱和东莨菪碱,并导致莨菪碱的积累和含量提高。HDH的表达分析和催化机制研究,对于完善TA生物合成的理论知识体系具有重要意义;开展莨菪碱的代谢工程研究并获得莨菪碱高含量的新材料,为解决莨菪碱药物资源供应问题提供了重要技术支撑。
张汉琪[7]（2021）在《腐植酸类物质对柠檬叶中挥发油及黄酮类成分的影响及机制研究》文中进行了进一步梳理腐植酸（Humic Acid,HA）是广泛存在于自然界中的一类有机弱酸混合物。根据相对分子质量与溶解性大小,腐植酸可分为黄腐酸、棕腐酸和黑腐酸类物质。作为一种天然有机质,腐植酸被广泛应用于农业领域,增产增效作用显着,尤其以腐植酸盐与黄腐酸应用最为广泛。柠檬是药食同源水果的代表之一,含有挥发油及黄酮等生物活性物质,同时柠檬种植也是瑞丽地区的经济支柱性产业。本论文以瑞丽地区种植柠檬为研究对象,系统研究了腐植酸钠和黄腐酸对柠檬叶中挥发油和黄酮类物质的影响和作用机制,以期为腐植酸类物质的作用机制与柠檬的品质提升提供研究基础。主要研究工作如下:（1）采用碱提法从四川德阳的褐煤提取了腐植酸纳与黄腐酸,并对其中的水分、灰分、总腐植酸、游离腐植酸、水溶性腐植酸、黄腐酸含量以及p H值进行测定。（2）利用水蒸气蒸馏法提取了11个采收期经过不同处理方法（叶喷或浇灌）的柠檬叶中的挥发油,含量对比分析表明:叶喷或浇灌处理时,5g/L的黄腐酸和5g/L腐植酸钠对柠檬叶中挥发油含量均有提升效果,且黄腐酸优于腐植酸钠;浇灌处理时,施用黄腐酸的较优浓度为5g/L,腐植酸钠为1g/L;施用方式上,总体上叶喷效果优于浇灌,但叶喷的提升效果呈现季节差异。（3）利用紫外分光光度法对6个采收期经过不同处理方法（叶喷或浇灌）的柠檬叶中的总黄酮进行了含量测定。含量对比分析发现:黄腐酸和腐植酸钠对柠檬叶中黄酮含量均有提升作用,但提升效果呈现季节差异。浇灌处理时,5g/L的黄腐酸的提升效果优于5g/L的腐植酸钠;叶喷处理时,5g/L的腐植酸钠的效果优于5g/L的黄腐酸;浇灌时,黄腐酸的较优浓度为5g/L,腐植酸钠为5g/L;施用方式上,总体上叶喷效果优于浇灌,但叶喷的提升效果呈现季节差异。（4）运用转录组测序方法,结合代谢组分析结果,对腐植酸与黄腐酸的作用机制进行了初步的探索。结果表明:5g/L黄腐酸浇灌处理组与空白组之间的差异基因有765个,其中经KEGG数据库注释了211个,这些差异表达基因主要参与植物激素信号传导、淀粉和蔗糖代谢与氨基酸的生物合成等;10g/L腐植酸钠浇灌处理组与空白组之间的差异基因有71个,其中经KEGG数据库注释了35个,这些差异表达基因主要参与植物激素信号传导、吞噬体与泛素介导的蛋白水解等;腐植酸钠叶喷组与空白组之间的差异基因有307个,其中经KEGG数据库注释了106个,这些差异表达基因主要参与氨基酸的生物合成、半胱氨酸和甲硫氨酸代谢与苯丙烷生物合成等。结合差异基因与差异代谢物分析推断:腐植酸类物质对柠檬叶当中萜类与黄酮类化合物含量的影响可能与腐植酸类物质对他们生物合成途径中关键酶与中间代谢产物的调节作用有关,如牻牛儿牻牛儿基二磷酸合酶、苯丙氨酸解氨酶和香豆酰-CoA连接酶等。
李赛男,段燕文,黄勇[8]（2021）在《细菌源吡咯里西啶类生物碱的发现及生物合成研究进展》文中研究指明吡咯里西啶类生物碱（Pyrrolizidine Alkaloids,PAs）在高等植物中分布广泛,目前超过6000种植物产生了650余个PAs。源于细菌的PAs发现较少,其中ClazamycinA和ClazamycinB由Umezawa等在1979年报道。近年来在微生物基因组和合成生物学发展的驱动下,细菌源PAs的发现和生物合成的研究方兴未艾。截至目前,已发现12类（60余个）源于细菌的PAs,包括波米西亚胺、Azetidomonamides和Brabantamides,以及含有PAs结构单元的多烯大环内酰胺Ciromicins和Heronamides。对这些结构多样、活性优异的细菌源PAs的研究发现,多数PAs依赖于一对独特的非核糖体多肽合成酶（Non-Ribosomal Peptide Synthetases,NRPSs）/拜耳-维利格单加氧酶（Bayer-Villiger Monooxygenase）生物合成其吡咯双烷基本骨架;而含有β-氨基酸的多烯大环内酰胺中吡咯双烷的形成则可能通过一个高度非对映选择性的电子重排反应途径。微生物基因组挖掘揭示了细菌中有大量沉默的PAs生物合成基因簇,说明细菌PAs在细菌进化和其环境/宿主的适应性中起着重要作用。
陈栋杰[9]（2021）在《中药枸杞子酰胺及苯丙素类成分分析及产地鉴别研究》文中指出本论文以枸杞子为研究对象,分别从中药枸杞子资源性化学成分解析及活性评价、枸杞子产地鉴别等方面开展研究。论文分为三章内容,各章研究内容和主要结果总结如下:一、文献研究（一）枸杞属植物酰胺类成分组成类型研究进展本节通过对相关文献进行系统检索并整理的基础上,对枸杞属植物酰胺类成分的组成类型进行了系统总结。研究结果表明,肉桂酰胺类是枸杞属植物酰胺类成分中最为丰富的类型。研究还发现枸杞属植物中具有许多糖苷化的酰胺类成分,其主要分布于果实部位。其中的亚精胺类经糖苷化后的产物是枸杞属植物的潜在生物标志物。（二）枸杞属植物酰胺类成分生物活性研究进展本节通过对相关文献进行系统检索并整理的基础上,对枸杞属植物酰胺类成分的生物活性进行了总结。结果表明这类成分具有抗炎、抗氧化、免疫调节等生物活性,同时对其产业化前景进行了展望,以期为枸杞属植物资源的精细化利用提供参考。二、枸杞子酰胺及苯丙素类成分分析及活性评价（一）枸杞子酰胺及苯丙素类成分分析为厘清枸杞子中的资源性化学成分类型,采用UPLC-Q-TOF/MS技术对枸杞子水提物进行化学成分分析。结果表明枸杞子中存在较多的含氮类化合物且多为同分异构体。通过其保留时间、质谱裂解规律与参考文献进行比对,共指认出羟基肉桂酰胺类32个,苯丙素类7个,甾体类2个,黄酮类1个,共计42个化合物。为了明确其中酰胺类化合物的精细结构,采用现代色谱、光谱分离分析手段对枸杞子进行化学成分分离纯化并鉴定。结果从水提物中分离并鉴定出21个化合物,其中9个为含氮类化合物,分别为lycibarbarspermidine T（1）,scotanamine D（2）,lyciamarspermidine C（3）,lycibarbarspermidine A（4）,lycibarbarspermidine B（5）,lycibarbarspermidine D（6）,5-hydroxymethyl-pyrrole-2-carbaldehyde（7）,4-[formyl-5-（hydroxymethyl）-1H-pyrrol-1-yl]butanoic acid（8）和 2-（5-Hydroxymethyl-2-formylpyrrol-1-yl）propionic acidlactone（9）;10 个苯丙素类化合物,分别为绿原酸（10）,trans-p-coumaric acid 4-O-β-D-glucopyranoside（11）,cis-p-coumaric acid-4-O-β-D-glucopyranoside（12）,trans-p-coumaric acid（13）,cis-p-coumaric acid（14）,methyl 4-0-β-D-glucopyranosyl caffeate（15）,咖啡酸（16）,lycibarbarcoumarin A（17）,lycibarbarphenylpropanoid C（18）和 lycibarbarphenylpropanoid D（19）,以及芦丁（20）和 5-羟甲基糠醛（21）。所得化合物中1为新化合物,2,3,9,11和12为首次从该植物中分离得到。（二）枸杞子含氮类化合物活性评价为明确所得化合物的生物活性,本节采用小鼠巨噬细胞（RAW 264.7）模型以及大鼠胶质瘤细胞（C6）模型评价生物碱类化合物的抗炎及神经营养作用。基于RAW 264.7细胞模型结果表明,生物碱类化合物在3-30μM浓度下对细胞增殖无明显抑制作用。除化合物5外,其余化合物在3-30 μM浓度下均能够下调细胞在脂多糖（LPS）刺激下的NO释放水平。对化合物1-6的构效关系分析显示,亚精胺类生物碱的活性发挥主要与咖啡酸衍生物部分的C-3与C-4位上的羟基以及C-7与C-8位上的双键有关。基于C6细胞模型结果表明,化合物1-3及9具有上调神经营养因子NGF、BDNF及GDNF mRNA表达的效果;化合物4仅能上调NGF mRNA表达;化合物5能够上调BDNF及GDNF mRNA的表达;化合物6-8能够上调NGF及BDNF mRNA的表达。该结果为枸杞子资源性化学成分的精细化利用提供了一句。三、基于风味的枸杞子产地鉴别研究及品质分析（一）基于电子舌技术的枸杞子产地鉴别研究为寻找一种能够快速鉴别枸杞子产地的方法,本节基于口尝及电子舌技术对不同产地枸杞子的滋味进行研究。结果表明,口尝与电子舌对枸杞子滋味的表征具有一定的相关性,证明电子舌技术能够对枸杞子滋味进行客观的评价。通过电子舌的味觉信息雷达图可直观的看出不同产地枸杞子的滋味差异主要体现在咸味和酸味,而在其他滋味上差异较小。代表咸味的CTS传感器响应值中青海（1022.18±50.36）>宁夏（992.93±23.36）>甘肃（825.74±82.85）>内蒙古（503.12±57.67）;代表酸味的AHS传感器响应值中内蒙古（3633.61±80.62）>甘肃（3376.56± 107.08）>青海（3323.69± 175.72）>宁夏（3198.43±80.13）;代表鲜味的NMS传感器响应值中宁夏（1932.25±46.54）>青海（1889.26±54.17）>甘肃（1858.77±38.76）>内蒙古（1842.07±40.21）;代表苦味的SCS传感器响应值中内蒙古（841.10±0.68）>甘肃（815.70±1.75）>宁夏（792.89±0.73）>青海（790.42±1.83）;代表甜味的ANS传感器响应值中青海（2115.96±76.91）>宁夏（2112.41±43.01）>甘肃（2023.29±50.26）>内蒙古（1979.92±40.14）。再通过多元统计分析手段对各传感器响应值进行研究,结果表明电子舌技术能够较好的对枸杞子产地进行区分,主要影响因素为咸味和酸味。在此结果基础上建立了枸杞子产地的Fisher判别模型,该模型各参数均符合统计学要求,表明该模型稳定可靠。本节研究为枸杞子产地的快速鉴别提供了新思路。（二）中药枸杞子风味与品质的关联分析为明确枸杞子滋味与其品质之间的联系,本节采用液质联用技术对不同产地样本进行分析研究,以期对电子舌结果进行验证。结果表明液质联用技术能够对枸杞子产地进行区分,产地间的差异主要体现在酚酰胺类及有机酸类成分,并从中指认出了 14个差异性成分。基于课题组前期的枸杞子功效物质研究结果,对不同产地枸杞子的水溶性化学成分进行多元统计分析。结果表明不同产地样本间的化学成分存在差异,主要体现在葡萄糖、果糖、酸性多糖、羟脯氨酸（Hpro）、脯氨酸（Pro）、γ-氨基丁酸等成分。对水溶性的43种化学成分含量与枸杞子滋味进行相关性分析。结果表明大部分化学成分与枸杞子滋味均有相关性,提示枸杞子的化学成分差异能够从滋味层面得到一定程度的反映,并从一定程度上验证了电子舌结果的可靠性。为阐明枸杞子滋味与化学成分之间的复杂关系以及后期以枸杞子滋味评价其品质提供依据。综上,本研究采用UPLC-Q-TOF/MS技术对枸杞子水提物进行化学成分分析,从中指认出43个化学成分,发现枸杞子水提物中含有大量的含氮类化合物;通过对枸杞子水提物采用现代分离、分析手段从中分离并鉴定出21个化合物,其中1个为新化合物,5个已知化合物为首次从中药枸杞子中分离得到;对所得的含氮类化合物进行抗炎活性评价,发现除化合物5外,其余化合物在3-30 μM浓度下均能够下调细胞在LPS刺激下的NO释放水平;对所得含氮类化合物进行神经营养作用评价,发现含氮类化合物能够通过上调不同类型的神经营养因子达到较好的神经营养作用;基于电子舌技术建立起能够快速鉴别枸杞子产地的新方法,并通过现代分析手段对其进行了验证。
严锡飞,郑剑峰,李卫东[10]（2021）在《天然药物小檗碱的化学合成研究进展》文中研究指明小檗碱（Berberine,BBR）是一种重要的天然药物,是具有独特四环结构的异喹啉类生物碱.近年来药理学研究发现,小檗碱有望用于肿瘤及糖尿病等多发病的临床治疗.结合Woodward等提出的生源合成理论,综述了截至目前已报道的小檗碱的全合成策略与方法.
二、生物碱及其生物合成（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、生物碱及其生物合成（论文提纲范文）
（1）苄基异喹啉类生物碱的微生物合成研究进展及挑战（论文提纲范文）
| 1 BIA的结构类型及生物合成途径概述 |
| 2 微生物合成BIA及相关酶的体外催化特性研究进展 |
| 2.1 S-牛心果碱 |
| 2.2 阿朴啡类 |
| 2.3 原小檗碱和小檗碱类以及苯并菲啶类 |
| 2.4 诺司卡品等苄基异喹啉类生物碱 |
| 2.5 吗啡烷类 |
| 3 挑战与机遇 |
（2）草麻黄根与茎主要活性代谢产物分化形成过程中的基因表达差异（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 立题背景和意义 |
| 1.2 本课题的研究内容、技术路线及创新点 |
| 第二章 文献综述 |
| 2.1 近年来对传统中药草麻黄的研究概况 |
| 2.1.1 草麻黄的生物学特征及资源分布 |
| 2.1.2 草麻黄的化学成分研究 |
| 2.1.3 草麻黄药理学活性研究概况 |
| 2.2 转录组学简介及研究进展 |
| 2.2.1 转录组学概况 |
| 2.2.2 转录组学在药用植物研究中的应用 |
| 2.3 代谢组学简介及研究进展 |
| 2.3.1 代谢组学概况 |
| 2.3.2 代谢组学在药用植物研究中的应用 |
| 2.4 多组学技术在中药研究中的应用及研究进展 |
| 第三章 基于UPLC-QTOF-MS平台的草麻黄根茎代谢组学研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料 |
| 3.3 实验仪器与试剂 |
| 3.4 实验方法 |
| 3.4.1 植物样品前处理及测试样品的制备 |
| 3.4.2 草麻黄UPLC-QTOF-MS分析 |
| 3.4.3 草麻黄LC-MS数据预处理 |
| 3.4.4 多元变量统计学分析 |
| 3.4.5 差异次生代谢物结构鉴定 |
| 3.4.6 差异次生代谢物相对含量分析 |
| 3.4.7 差异次生代谢物通路富集分析 |
| 3.5 实验结果 |
| 3.5.1 九月份草麻黄根茎代谢组结果分析 |
| 3.5.2 五月份草麻黄根茎代谢组结果分析 |
| 3.6 本章小结与讨论 |
| 第四章 草麻黄根茎的转录组学研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验材料 |
| 4.3 实验仪器与试剂 |
| 4.4 实验方法 |
| 4.4.1 测序样本RNA的提取、文库构建及测序 |
| 4.4.2 测序数据质量评估与质控 |
| 4.4.3 转录本拼接与分析 |
| 4.4.4 基因功能注释及分类 |
| 4.4.5 表达量统计及重复相关性检测 |
| 4.4.6 差异表达基因分析 |
| 4.4.7 差异表达基因功能注释及富集分析 |
| 4.4.8 差异表达基因(DEGs)的q RT-PCR验证 |
| 4.5 实验结果 |
| 4.5.1 九月份草麻黄根茎转录组结果分析 |
| 4.5.2 五月份草麻黄根茎转录组结果分析 |
| 4.6 本章小结与讨论 |
| 第五章 多组学联合分析草麻黄根茎活性代谢产物分化形成过程的分子机制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.2.1 实验材料 |
| 5.2.2 实验方法 |
| 5.3 实验结果 |
| 5.4 本章小结与讨论 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 研究工作总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 个人简况及联系方式 |
（3）植物来源药用天然产物的合成生物学研究进展（论文提纲范文）
| 1 萜类化合物生物合成 |
| 1.1 人参皂苷 |
| 1.2 紫杉醇 |
| 1.3 青蒿素 |
| 1.4 丹参酮 |
| 2 生物碱类化合物生物合成 |
| 2.1 长春新碱 |
| 2.2 吗啡 |
| 3 黄酮类化合物生物合成 |
| 4 总结与展望 |
（4）五株微生物化学成分及其生物活性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第1章 微生物次级代谢产物的研究进展(综述) |
| 1.1 地衣来源微生物化学成分研究进展 |
| 1.1.1 醌类 |
| 1.1.2 聚酮类 |
| 1.1.3 生物碱类 |
| 1.1.4 萜类 |
| 1.1.5 芳香醚类 |
| 1.1.6 庚烯酮类 |
| 1.1.7 其他类 |
| 1.2 苔藓内生真菌化学成分研究进展 |
| 1.3 动物内生真菌化学成分研究进展 |
| 1.4 土壤真菌化学成分研究进展 |
| 1.5 结语 |
| 参考文献 |
| 第2章 微生物的分离、纯化及鉴定 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 土壤真菌的分离、纯化、鉴定及筛选 |
| 2.2.1 土壤来源 |
| 2.2.2 培养基 |
| 2.2.3 实验仪器 |
| 2.2.4 实验试剂 |
| 2.2.5 分离纯化和鉴定 |
| 2.2.6 菌株筛选 |
| 2.2.7 筛选结果 |
| 2.3 蚯蚓共生真菌的分离、纯化、鉴定及筛选 |
| 2.3.1 蚯蚓来源 |
| 2.3.2 培养基 |
| 2.3.3 实验仪器 |
| 2.3.4 实验试剂 |
| 2.3.5 分离纯化和鉴定 |
| 2.3.6 菌株筛选 |
| 2.3.7 筛选结果 |
| 2.4 总结与讨论 |
| 参考文献 |
| 第3章 地衣放线菌Streptomyces sp.的化学成分研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 新化合物1的结构鉴定 |
| 3.3 已知化合物的结构鉴定 |
| 3.4 化合物1生物合成途径的推测 |
| 3.5 化合物的生物活性评价 |
| 3.6 实验部分 |
| 3.6.1 放线菌材料 |
| 3.6.2 主要测试仪器 |
| 3.6.3 溶剂和试剂 |
| 3.6.4 层析系统和显色剂 |
| 3.6.5 提取和分离 |
| 3.6.6 生物活性实验 |
| 3.7 化合物的理化性质和波谱数据 |
| 3.8 总结与结论 |
| 参考文献 |
| 第4章 地衣内生真菌Penicillium sp.的化学成分研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 新化合物的结构鉴定 |
| 4.3 已知化合物的结构鉴定 |
| 4.4 化合物的生物活性评价 |
| 4.5 实验部分 |
| 4.5.1 真菌材料 |
| 4.5.2 主要测试仪器 |
| 4.5.3 溶剂和试剂 |
| 4.5.4 层析系统和显色剂 |
| 4.5.5 提取和分离 |
| 4.5.6 生物活性实验 |
| 4.6 化合物的理化性质和波谱数据 |
| 4.7 总结与结论 |
| 参考文献 |
| 第5章 苔藓内生真菌Penicillium sp.的化学成分研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 新化合物的结构鉴定 |
| 5.2.1 化合物Penicilluine A(17)的结构鉴定 |
| 5.2.2 化合物Penicilluine B(16)的结构鉴定 |
| 5.2.3 化合物Penicilluine C(22)的结构鉴定 |
| 5.2.4 化合物Penicilluine D(23)的结构鉴定 |
| 5.2.5 化合物Penicilluin A(24)的结构鉴定 |
| 5.2.6 化合物Penicilluin B(25)的结构鉴定 |
| 5.2.7 化合物Penicilluin C(26)的结构鉴定 |
| 5.3 已知化合物的结构鉴定 |
| 5.4 化合物的生物活性评价 |
| 5.5 实验部分 |
| 5.5.1 真菌材料 |
| 5.5.2 主要测试仪器 |
| 5.5.3 溶剂和试剂 |
| 5.5.4 层析系统和显色剂 |
| 5.5.5 提取和分离 |
| 5.5.6 生物活性实验 |
| 5.6 化合物的理化性质和波谱数据 |
| 5.7 X射线单晶衍射分析 |
| 5.8 总结与结论 |
| 参考文献 |
| 第6章 蚯蚓共生真菌Aspergillus tubingensi化学成分研究 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 新化合物的结构鉴定 |
| 6.2.1 化合物Aspertubin A(43)的结构鉴定 |
| 6.2.2 化合物Aspertubin B(44)的结构鉴定 |
| 6.2.3 化合物Aspertubin C(45)的结构鉴定 |
| 6.3 已知化合物的结构鉴定 |
| 6.4 化合物的生物活性评价 |
| 6.5 实验部分 |
| 6.5.1 真菌材料 |
| 6.5.2 主要测试仪器 |
| 6.5.3 溶剂和试剂 |
| 6.5.4 层析系统和显色剂 |
| 6.5.5 提取和分离 |
| 6.5.6 细胞毒活性实验 |
| 6.6 化合物的理化性质和波谱数据 |
| 6.7 总结与结论 |
| 参考文献 |
| 第7章 蚯蚓共生真菌Hypocrea lixii化学成分研究 |
| 7.1 前言 |
| 7.2 已知化合物的结构鉴定 |
| 7.3 实验部分 |
| 7.3.1 真菌材料 |
| 7.3.2 主要测试仪器 |
| 7.3.3 溶剂和试剂 |
| 7.3.4 层析系统和显色剂 |
| 7.3.5 提取和分离 |
| 7.3.6 生物活性实验 |
| 7.4 总结与结论 |
| 参考文献 |
| 全文总结 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表文章目录 |
| 附录Ⅰ 菌株基因序列 |
| 附录Ⅱ 菌株照片 |
| 附录Ⅲ 新化合物图谱 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（5）油菜素内酯对半夏块茎膨大、珠芽形成及品质的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 半夏研究现状 |
| 1.1.1 半夏药用活性成分研究 |
| 1.1.2 环境因素对半夏生长的影响 |
| 1.2 油菜素内酯对植物生长的影响 |
| 1.2.1 油菜素内酯可以提高植物对环境胁迫的耐受性 |
| 1.2.2 油菜素内酯对植物产量的影响 |
| 1.2.3 植物中次生代谢产物对油菜素内酯的响应 |
| 1.3 植物体内油菜素内酯生物合成抑制剂的研究 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 1.5 研究目标 |
| 第二章 试验设计和方法 |
| 2.1 试验设计 |
| 2.1.1 试验材料 |
| 2.1.2 BR处理 |
| 2.2 试验仪器与方法 |
| 2.2.1 主要试验仪器和试剂 |
| 2.2.2 块茎和珠芽产量 |
| 2.2.3 总黄酮含量的测定 |
| 2.2.4 总生物碱含量的测定 |
| 2.2.5 β-谷甾醇含量的测定 |
| 2.2.6 可溶性蛋白含量的测定 |
| 2.2.7 游离氨基酸含量的测定 |
| 2.2.8 可溶性糖含量的测定 |
| 2.2.9 抗坏血酸含量的测定 |
| 2.2.10 DPPH自由基清除率的测定 |
| 2.2.11 苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性的测定 |
| 2.2.12 谷氨酰胺合成酶(GS)活性的测定 |
| 2.3 数据分析 |
| 第三章 油菜素内酯对不同粒径半夏块茎及珠芽生理和品质的影响 |
| 前言 |
| 3.2 试验结果 |
| 3.2.1 BR处理和种球大小对半夏块茎和珠芽产量的影响 |
| 3.2.2 BR处理和种球大小对半夏块茎中活性成分的影响 |
| 3.2.3 BR处理和种球大小对半夏珠芽中活性成分的影响 |
| 3.2.4 BR处理和种球大小对半夏块茎中营养成分的影响 |
| 3.2.5 BR处理和种球大小对半夏珠芽中营养成分的影响 |
| 3.2.6 BR处理和种球大小对半夏DPPH自由基清除活性的影响 |
| 3.2.7 BR处理两种大小种球对半夏块茎主成分综合得分的影响 |
| 3.2.8 BR处理两种大小种球对半夏珠芽主成分综合得分的影响 |
| 3.3 讨论 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 油菜素内酯对不同品种半夏块茎及珠芽生理和品质的影响 |
| 前言 |
| 4.2 试验结果 |
| 4.2.1 BR处理对两个品种半夏块茎产量和品质的影响 |
| 4.2.2 BR处理对两个品种半夏珠芽产量和品质的影响 |
| 4.2.3 主成分分析 |
| 4.3 讨论 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 半夏不同生长期对油菜素内酯的响应 |
| 前言 |
| 5.2 试验结果 |
| 5.2.1 BR处理后不同时期对半夏块茎产量的影响 |
| 5.2.2 主成分的提取 |
| 5.2.3 BR处理后不同时期的PC1-PC2 评分 |
| 5.2.4 BR处理后不同时期的PC3-PC4 评分 |
| 5.3 讨论 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 丙环唑对半夏块茎及珠芽生理和品质的影响 |
| 前言 |
| 6.2 试验结果 |
| 6.2.1 Pcz处理对半夏形态上的影响 |
| 6.2.2 Pcz处理对半夏生物碱、β-谷甾醇、黄酮含量的影响 |
| 6.2.3 Pcz处理对半夏可溶性蛋白、游离氨基酸、可溶性糖含量的影响 |
| 6.2.4 Pcz处理对半夏抗坏血酸和DPPH自由基清除活性的影响 |
| 6.2.5 Pcz处理对半夏谷氨酰胺合成酶和苯丙氨酸解氨酶活性的影响 |
| 6.3 讨论 |
| 6.4 小结 |
| 第七章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士期间发表的论文及获奖 |
（6）莨菪碱脱氢酶催化机制及莨菪碱代谢工程研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 药用托品烷生物碱的来源和临床药效 |
| 1.2 托品烷生物碱生物合成 |
| 1.2.1 托品烷生物碱生物合成途径 |
| 1.2.2 组学助力托品烷生物碱生物合成途径解析 |
| 1.2.3 腐胺N-甲基转移酶(Putrescine N-methyltransferase,PMT) |
| 1.2.4 腐胺N-甲基氧化酶(N-Methylputrescine oxidase,MPO) |
| 1.2.5 Ⅲ型聚酮合成酶(TypeⅢpolyketide synthase,PYKS) |
| 1.2.6 托品酮合成酶(Tropinone synthase,CYP82M3) |
| 1.2.7 托品酮还原酶(Tropinone reductase,TR) |
| 1.2.8 苯丙氨酸氨基转移酶(L-Phenylalanine:4-hydroxyphenylpyruvate aminotransferase,Ar AT4) |
| 1.2.9 苯丙酮酸还原酶(Phenylpyruvic acid reductase,PPAR) |
| 1.2.10 海螺碱生物合成二酶系统:苯乳酸葡萄糖基转移酶(Phenyllactate UDP-glycosyltransferase,UGT1)和海螺碱合成酶(Littorine synthase,LS) |
| 1.2.11 海螺碱变位酶(Littorine Mutase,CYP80F1) |
| 1.2.12 莨菪碱脱氢酶/莨菪醛还原酶(Hyoscyamine dehydrogenase/Hyoscyamine aldehyde reductase,HDH/HAR) |
| 1.2.13 莨菪碱6β-羟化酶(Hyoscyamine6β-hydroxylase,H6H) |
| 1.3 托品烷生物碱生物合成酶催化机制研究 |
| 1.3.1 腐胺N-甲基转移酶催化机制 |
| 1.3.2 III型聚酮合酶催化机制 |
| 1.3.3 托品酮还原酶I和II的催化机制 |
| 1.3.4 莨菪碱6β-羟化酶催化机制 |
| 1.4 商业化生产托品烷生物碱的瓶颈和技术改良 |
| 1.4.1 商业化生产托品烷生物碱的瓶颈 |
| 1.4.2 代谢工程提高托品烷生物碱产量 |
| 1.4.3 微生物工厂生产托品烷生物碱 |
| 第2章 绪论 |
| 2.1 选题依据、研究目的与意义 |
| 2.2 拟解决的科学问题 |
| 2.3 研究内容和技术路线 |
| 第3章 莨菪碱脱氢酶基因克隆与功能鉴定 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 植物材料 |
| 3.1.2 质粒与菌株 |
| 3.1.3 常规试剂、耗材 |
| 3.1.4 自配试剂 |
| 3.1.5 培养基的配制 |
| 3.1.6 通用仪器设备 |
| 3.1.7 常规分子生物学方法 |
| 3.1.8 基于转录组挖掘HDH编码基因 |
| 3.1.9 HDH基因全长序列的获取 |
| 3.1.10 HDH基因的表达模式qPCR分析 |
| 3.1.11 颠茄基因组步移文库构建 |
| 3.1.12 HDH启动子克隆与pHDH::GUS载体构建 |
| 3.1.13 pHDH::GUS转基因毛状根获得 |
| 3.1.14 pHDH::GUS转基因毛状根组织化学染色 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 HDH候选基因的筛选 |
| 3.2.2 HDH候选基因克隆与表达分析 |
| 3.2.3 候选HDH启动子的表达分析 |
| 3.3 小结与讨论 |
| 第4章 莨菪碱脱氢酶催化活性鉴定 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 质粒与菌株 |
| 4.1.2 试剂 |
| 4.1.3 设备 |
| 4.1.4 HDH蛋白质表达和纯化 |
| 4.1.5 CYP80F1 蛋白质表达以及微体蛋白分离 |
| 4.1.6 HDH催化活性测定 |
| 4.1.7 HDH最适反应条件测定 |
| 4.1.8 HDH酶动力学参数K_m和V_(max)以及反应平衡常数测定 |
| 4.2 结果与分析 |
| 4.2.1 HDH原核表达载体构建及大肠杆菌异源表达纯化 |
| 4.2.2 HDH催化莨菪醛还原生成莨菪碱 |
| 4.2.3 HDH氧化莨菪碱生成莨菪醛 |
| 4.2.4 HDH最适反应条件 |
| 4.2.5 HDH平衡常数测定 |
| 4.2.6 HDH酶动力学参数 |
| 4.3 小结与讨论 |
| 第5章 莨菪碱脱氢酶催化机制解析 |
| 5.1 材料与方法 |
| 5.1.1 质粒与菌株 |
| 5.1.2 试剂 |
| 5.1.3 设备 |
| 5.1.4 HDH蛋白质大量诱导以及蛋白质纯化 |
| 5.1.5 HDH蛋白的晶体生长与结构解析 |
| 5.1.6 HDH蛋白的结构分析与分子对接 |
| 5.1.7 HDH点突变以及突变体活性分析 |
| 5.1.8 酶法合成[4-~2H]NADPH |
| 5.1.9 使用氘代[4-~2H]NADPH还原苯乙醛 |
| 5.2 结果与分析 |
| 5.2.1 获得HDH晶体以及结构解析 |
| 5.2.2 HDH蛋白结构解析 |
| 5.2.3 HDH蛋白的分子对接 |
| 5.2.4 HDH底物结合位点及催化关键残基 |
| 5.2.5 解析HDH催化机制 |
| 5.3 小结与讨论 |
| 第6章 过表达莨菪碱脱氢酶基因提高莨菪碱含量的代谢工程研究 |
| 6.1 材料与方法 |
| 6.1.1 试剂与培养基配制 |
| 6.1.2 过表达HDH颠茄毛状根获得和分子检测 |
| 6.1.3 颠茄毛状根中托品烷生物碱的提取及含量测定 |
| 6.1.4 过表达HDH颠茄植株获得及分子检测 |
| 6.1.5 颠茄植株托品烷生物碱提取及含量测定 |
| 6.2 结果与分析 |
| 6.2.1 在颠茄发根中过表达HDH提高莨菪碱含量 |
| 6.2.2 过表达HDH培育莨菪碱含量提高的颠茄植株 |
| 6.3 小结与讨论 |
| 第7章 敲除莨菪碱6β-羟化酶基因提高莨菪碱含量的代谢工程研究 |
| 7.1 材料与方法 |
| 7.1.1 AbH6H编码区基因组序列的克隆与sg RNA设计 |
| 7.1.2 AbH6H敲除载体构建和工程菌的获得 |
| 7.1.3 AbH6H敲除转基因植株获得和分子检测 |
| 7.1.4 AbH6H敲除转基因纯合植株生物碱含量检测 |
| 7.2 结果与分析 |
| 7.2.1 AbH6H编码区基因组序列的克隆与sg RNA设计及载体构建 |
| 7.2.2 AbH6H基因组敲除转基因颠茄的获得与分子检测 |
| 7.2.3 敲除AbH6H的颠茄中托品烷生物碱含量分析 |
| 7.3 小结与讨论 |
| 第8章 总结与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 特色与创新 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 学习期间发表论文及参加课题 |
（7）腐植酸类物质对柠檬叶中挥发油及黄酮类成分的影响及机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 植物次生代谢研究进展 |
| 1.1.1 植物初生代谢 |
| 1.1.2 植物初生代谢与次生代谢联系 |
| 1.1.3 黄酮类物质的功能和植物代谢研究进展 |
| 1.1.4 萜类物质的功能和植物代谢研究进展 |
| 1.1.5 生物碱类物质的功能和生物代谢研究进展 |
| 1.2 自身与环境因素对植物次生代谢的影响研究进展 |
| 1.2.1 植物自身因素 |
| 1.2.2 环境因素 |
| 1.3 腐植酸对植物次生代谢影响的研究进展 |
| 1.3.1 腐植酸对植物的根系生长与营养吸收的影响 |
| 1.3.2 腐植酸对环境胁迫下植物次生代谢的影响 |
| 1.3.3 腐植酸通过对土壤微生物和酶活性的调控对植物的影响 |
| 1.3.4 腐植酸对土壤与肥料中营养物质的转化的影响 |
| 1.4 课题研究的目的、意义及内容 |
| 第二章 腐植酸的提取及分析与试验设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 腐植酸的制备与分析 |
| 2.2.1 试验原料及仪器设备 |
| 2.2.2 原料与药品的准备 |
| 2.2.3 腐植酸钠与黄腐酸的制备 |
| 2.2.4 水分的测定 |
| 2.2.5 灰分的测定 |
| 2.2.6 总腐植酸的测定 |
| 2.2.7 游离腐植酸的测定 |
| 2.2.8 水溶性腐植酸的测定 |
| 2.2.9 分析结果 |
| 2.3 试验设计与试验布置 |
| 2.3.1 试验设计 |
| 2.3.2 试验布置 |
| 第三章 腐植酸对柠檬叶中挥发油的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验原料、试剂与仪器设备 |
| 3.2.2 柠檬叶中挥发油的提取与含量的测定 |
| 3.2.3 数据分析 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 两种腐植酸类物质对柠檬叶挥发油含量的影响 |
| 3.3.2 不同腐植酸类物质浓度对柠檬叶挥发油含量的影响 |
| 3.3.3 不同腐植酸类物质施用方式对柠檬叶挥发油含量的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 腐植酸对柠檬叶中总黄酮的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验原料、试剂与仪器设备 |
| 4.2.2 柠檬叶样品的前处理 |
| 4.2.3 芦丁标准液的配制以建立芦丁标准曲线 |
| 4.2.4 数据分析 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 标准曲线的建立 |
| 4.3.2 方法学考察 |
| 4.3.3 不同处理组中柠檬叶中总黄酮含量 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 腐植酸类物质对柠檬叶次生代谢的影响机制探索 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验材料 |
| 5.2.2 柠檬叶转录组测序文库的构建与测序 |
| 5.2.3 生物信息学分析 |
| 5.2.4 数据分析 |
| 5.3 转录组结果与分析 |
| 5.3.1 原始测序数据质量控制 |
| 5.3.2 转录组测序数据组装统计分析 |
| 5.3.3 转录组测序文库质量评估 |
| 5.3.4 Unigene功能注释结果统计分析 |
| 5.3.5 基因结构分析 |
| 5.3.6 基因表达量总体分布 |
| 5.3.7 转录组测序相关性分析 |
| 5.3.8 差异表达基因筛选 |
| 5.3.9 差异表达基因聚类分析 |
| 5.3.10 差异表达基因KEGG注释分析 |
| 5.4 代谢组分析 |
| 5.4.1 柠檬叶中差异代谢物分析 |
| 5.4.2 差异代谢物KEGG富集分析 |
| 5.5 联合分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新性 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录:攻读硕士学位期间所发表的学术论文 |
（8）细菌源吡咯里西啶类生物碱的发现及生物合成研究进展（论文提纲范文）
| 1 吡咯里西啶类生物碱及其生物合成 |
| 2 细菌源吡咯里西啶类生物碱 |
| 2.1 基于非核糖体肽合成酶的吡咯里西啶类生物碱 |
| 2.1.1 Legonmycins |
| 2.1.2波米西亚胺(Bohemamines,BHMs) |
| 2.1.3 Clazamycins |
| 2.1.4 Jenamidines |
| 2.1.5 Pyreudiones |
| 2.1.6 Pyrrolizixenamides |
| 2.1.7 Spithioneines |
| 2.2 基于聚酮合酶并通过周环反应形成的吡咯里西啶类生物碱 |
| 2.2.1 Ciromicins |
| 2.2.2 Heronamides |
| 3 细菌源吡咯里西啶类生物碱类似物的发现及生物合成 |
| 3.1 Azetidomonamide/Azabicyclene |
| 3.2 Salinazinones |
| 3.3 SB-253514 |
| 4 细菌源吡咯里西啶类生物碱的活性 |
| 5 细菌源吡咯里西啶类生物碱的基因组邻域网络(Genome Neighborhood Network Analysis,GNN)分析 |
| 6 结论与展望 |
（9）中药枸杞子酰胺及苯丙素类成分分析及产地鉴别研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 前言 |
| 第一章 文献研究 |
| 第一节 枸杞属植物酰胺类成分类型研究进展 |
| 第二节 枸杞属植物酰胺类成分生物活性研究进展 |
| 参考文献 |
| 第二章 枸杞子酰胺及苯丙素类成分分析及活性评价 |
| 第一节 枸杞子酰胺及苯丙素类成分分析 |
| 一、枸杞子酰胺及苯丙素类成分指认分析 |
| 二、枸杞子酰胺及苯丙素类成分分离纯化及结构鉴定 |
| 第二节 枸杞子酿胺类等资源性化学成分活性评价 |
| 一、抗炎活性评价研究 |
| 二、神经营养作用评价研究 |
| 参考文献 |
| 第三章 基于风味的枸杞子产地鉴别研究及品质评价 |
| 第一节 基于电子舌技术的枸杞子产地鉴别研究 |
| 一、口尝与电子舌技术的相关性分析 |
| 二、基于电子舌技术的产地鉴别研究 |
| 第二节 枸杞子风味与品质的关联性分析 |
| 一、基于液质联用技术的不同产地枸杞子的比较研究 |
| 二、枸杞子风味与品质的关联性分析 |
| 参考文献 |
| 附录 新化合物附图 |
| 结语 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（10）天然药物小檗碱的化学合成研究进展（论文提纲范文）
| 2 仿生合成法(C1环化法) |
| 3 分子间偶联策略(C2环化法) |
| 4 其它金属催化合成法 |
| 5 李卫东小组工作 |
| 6 总结与展望 |
四、生物碱及其生物合成（论文参考文献）
- [1]苄基异喹啉类生物碱的微生物合成研究进展及挑战[J]. 林芝,胡致伟,瞿旭东,林双君. 合成生物学, 2021(05)
- [2]草麻黄根与茎主要活性代谢产物分化形成过程中的基因表达差异[D]. 郭张璇. 山西大学, 2021(12)
- [3]植物来源药用天然产物的合成生物学研究进展[J]. 姜逢霖,巩婷,陈晶晶,陈天娇,杨金玲,朱平. 生物工程学报, 2021(06)
- [4]五株微生物化学成分及其生物活性研究[D]. 刘春雨. 山东大学, 2021(09)
- [5]油菜素内酯对半夏块茎膨大、珠芽形成及品质的影响[D]. 郭臣臣. 河北大学, 2021(09)
- [6]莨菪碱脱氢酶催化机制及莨菪碱代谢工程研究[D]. 曾令江. 西南大学, 2021
- [7]腐植酸类物质对柠檬叶中挥发油及黄酮类成分的影响及机制研究[D]. 张汉琪. 昆明理工大学, 2021(01)
- [8]细菌源吡咯里西啶类生物碱的发现及生物合成研究进展[J]. 李赛男,段燕文,黄勇. 微生物学通报, 2021(07)
- [9]中药枸杞子酰胺及苯丙素类成分分析及产地鉴别研究[D]. 陈栋杰. 南京中医药大学, 2021
- [10]天然药物小檗碱的化学合成研究进展[J]. 严锡飞,郑剑峰,李卫东. 有机化学, 2021(06)