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中国科学院植物所科研人员在薰衣草挥发性萜类合成调控研究中取得新进展
薰衣草 合成调控 感染
2024/3/2
植物排放的挥发性萜类化合物（Volatile Terpenoids，VTs）可参与植物各种防御反应。芳樟醇和石竹烯分别是单萜类和倍半萜类化合物，存在于多数植物中，且具有多重生态功能，在医药、食品和日化等行业也被广泛应用。前期研究发现，MYC转录因子参与调控挥发性萜类生物合成，但在薰衣草中缺乏深入研究。
放氧光合作用是大规模利用太阳能把二氧化碳和水合成有机物并放出氧气的过程，是几乎一切生命生存和发展的基础。放氧光合作用光能向化学能转化的原初反应通常是由位于植物、藻类及蓝藻等光合生物类囊体膜上的光系统在可见光（400-700 nm）的驱动下完成的。Acaryochloris marina（A. marina）是一种以叶绿素d（Chl d）作为主要光合色素的独特蓝藻，可通过Chl d吸收低能量的远红光...
结核分枝杆菌表面覆盖着一层厚厚的蜡状细胞壁，对化学治疗药物的进入形成了巨大的和复杂的屏障。目前，通过抑制细胞壁的生物合成是一些成功的一线药物的主要作用机制。脂阿拉伯甘露聚糖（LAM）是结核分枝杆菌细胞壁的主要成分之一，是发展治疗结核病药物、疫苗和诊断的重要分子。此前，有较多关于脂阿拉伯甘露聚糖片段的合成被报道。然而，高效化学合成大于100个单糖的脂阿拉伯甘露聚糖尚未被报道。这是糖化学合成领域的颇具...
天津工业生物所等揭示龙脑香科植物的单萜化合物生成之谜（图）
龙脑香科植物 单萜化合物 催化机理
2024/3/17
在自然界中，单萜化合物以其高度多样性和独特的医疗及工业价值，引起了科学界的广泛关注。众所周知，单萜化合物是由单萜合酶（Monoterpene Synthases，MTS）经过一系列复杂立体化学步骤而合成，涉及多重碳正离子级联反应。然而，由于缺乏明确的氨基酸序列-蛋白结构-催化功能之间的关联关系，MTS的产物特异性催化机理仍待解析。
2023年1月9日，中国科学院昆明植物研究所杨玉荣研究员团队在国际著名期刊《美国化学会志》（J. Am. Chem. Soc.）发表了题为Enantioselective Total Synthesis of (-)-Daphenylline的研究论文，报道了从简单易得原料出发，只需14步反应即可实现复杂虎皮楠生物碱(-)-Daphenylline不对称合成新路线。
硅藻作为海洋中的主要初级生产者，在维持全球生态系统平衡和碳循环中扮演重要角色。硅藻通过特有的岩藻黄质-叶绿素a/c型捕光天线（FCP），可在深水下有效利用蓝绿光，极大地提高了光能利用效率。中国科学院植物研究所光合膜蛋白结构生物学团队此前已成功破解羽纹纲硅藻-三角褐指藻的主要二聚体FCP捕光天线、中心纲硅藻-纤细角毛藻的光系统II与四聚体FCP捕光天线（PSII-FCPII）超分子复合物和超大光系统...
华中农业大学棉花团队提出植物转录调控演化研究的新观点（图）
植物转录 调控演化 染色质结构
2024/1/20
2023年12月8日，华中农业大学棉花团队受邀在植物学杂志Trends in Plant Science上发表综述论文“Evolutionary insights into the organization of chromatin structure and landscape of transcriptional regulation in plants”。
中国科学院昆明分院IRONMAN“钢铁侠”与CITF1互作维持植物铜稳态（图）
微量元素 植物细胞 铜吸收系统
2024/1/10
铜是植物生长发育所必需的微量元素，在植物细胞内参与光合作用、呼吸作用以及许多其他生理生化反应过程。缺铜会影响植物的正常生长发育，严重时会导致作物的产量下降和品质降低。尽管铜是植物所必需的元素，但过量的铜摄入能导致活性氧迸发引起细胞毒害。因此，植物需要维持细胞内的铜稳态。
铜是植物生长发育所必需的微量元素，在植物细胞内参与光合作用、呼吸作用以及许多其他生理生化反应过程。缺铜会影响植物的正常生长发育，严重时会导致作物的产量下降和品质降低。尽管铜是植物所必需的元素，但过量的铜摄入能导致活性氧迸发引起细胞毒害。因此，植物需要维持细胞内的铜稳态。
中国科学院植物化学防御的生态功能和分子机理研究获进展（图）
植物化学 生态功能 分子机理 化学分析
2023/11/28
中国科学院昆明植物研究所极小种群野生植物综合保护团队动植物受威胁生态关系专题组，在开展野外工作时，发现贯叶马兜铃（Aristolochia delavayi）这一金沙江干热河谷特有受威胁植物的特殊防御特征。研究显示，受干扰的贯叶马兜铃叶片释放出一种类似于臭虫防御物质的气味，吸引了大量盗食寄生的叶蝇（Milichiella arcuata）。盗食寄生蝇是一类以偷窃其他慢食性节肢动物的猎物为生的蝇类。...
昆明植物所发表机器学习辅助天然产物结构解析的综述（图）
天然产物 结构解析 质谱
2023/11/26
天然产物（natural products, NPs）的结构鉴定是天然药物研发中的重要环节之一。在NPs的结构研究中，质谱（mass spectrometry, MS）和核磁共振（nuclear magnetic resonance, NMR）技术被认为是最具深度洞察力的工具。化学家们依靠智慧和经验通过分析MS和NMR的信息构建化学结构；而计算机辅助结构解析（computer-assisted s...
中国科学院植物所揭示养分添加后土壤磷形态的变化（图）
土壤磷 生态系统 营养元素
2023/11/23
磷素是维持植物生长和陆地生态系统完整性的重要营养元素，是全球干旱生态系统中仅次于氮素的限制性营养元素。过度放牧引起的草原退化造成土壤侵蚀，致使表层土壤中磷的缺失。因此，人为添加磷素及其他养分元素被认为是加速退化草地恢复的重要技术途径。因此，有必要剖析添加的磷在经历过长期放牧和连续刈割的草原生态系统中的去向，以探寻人为和自然双重干扰下保持土壤肥力的适应性管理方案。
植物所科研人员揭示可利用碳和养分调控土壤碳矿化的相对重要性及机制（图）
养分元素 土壤碳矿化 富氮生态系统
2023/11/20
碳矿化是调控土壤碳储存和稳定性的关键过程，受到多种生物地球化学过程驱动。高氮输入通常会导致土壤可利用性碳限制、氮磷元素富集、交换性碱性阳离子淋失（K、Ca、Na、Mg）和有毒性微量元素积累（Fe、Mn、Cu、Zn），上述变化均会影响土壤的碳矿化作用。然而，富氮生态系统中这些因素在调节土壤碳矿化中的相对重要性仍不清楚。
植物所科研人员发现多养分添加下磷素主要以活性态和中度活性态无机磷的形态累积在土壤中
中度活性态 无机磷 土壤 营养元素
2023/11/20
磷素是维持植物生长和陆地生态系统完整性的重要营养元素之一，是全球干旱生态系统中仅次于氮素的限制性营养元素。过度放牧引起的草原退化造成了土壤侵蚀，从而导致表层土壤中磷的缺失。因此，人为添加磷素及其他养分元素被认为是加速退化草地恢复的一个重要技术途径。在此背景下，有必要研究添加的磷在经历过长期放牧和连续刈割的草原生态系统中的去向，以寻找人为和自然双重干扰下保持土壤肥力的适应性管理方案。
中国科学院分子植物科学卓越创新中心辰山中心徐萍研究组揭示益母草碱合成途径及进化机制（图）
徐萍 益母草碱合成 进化
2023/11/17
很多人都听过“益母草”的名字。益母草（Leonurus japonicus Houtt.），是唇形科益母草属的传统药材，顾名思义，它在传统上常当作妇科用药，在亚洲和欧洲多地有着超过两千年的药用历史。益母草碱是益母草的主要药效成分，也是益母草属特有的天然产物。值得一提的是，有特殊气味的萜类化合物常常是唇形科药用植物的主要活性物质，而在益母草属中，活性物质却以益母草碱为代表的生物碱为主。2023年来的...