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分子植物育种 2024年

作者：张智张国帅张新可张惠惠黄林芳成都中医药大学药学院北京协和医学院中国医学科学院药用植物研究所江西中医药大学药学院

为解析神香草属两种药用植物硬尖神香草(Hyssopus cuspidatus)和欧神香草(Hyssopus officinalis)的密码子偏好性及其影响因素，本研究采用高通量测序获得硬尖神香草的叶绿体基因组，从GenBank获得欧神香草的fasta和gb文件，通过CodonW、... 详细信息

为解析神香草属两种药用植物硬尖神香草(Hyssopus cuspidatus)和欧神香草(Hyssopus officinalis)的密码子偏好性及其影响因素，本研究采用高通量测序获得硬尖神香草的叶绿体基因组，从GenBank获得欧神香草的fasta和gb文件，通过CodonW、CUSP和Microsoft Excel等软件对密码子的使用偏好及影响因素进行比较分析。结果显示，硬尖神香草和欧神香草的密码子使用情况相似，其中A/T碱基的出现频率最高；有效密码子数(ENC)分别是49.95和50.00，二者都大于35，说明了两种神香草属物种的密码子使用偏好性较弱。有效密码子数分析(ENC-plot)、中性绘图、奇偶偏好性分析(PR2-plot)说明了硬尖神香草和欧神香草叶绿体密码子的偏好性主要受自然环境和碱基突变影响，其中自然环境占据主要因素。为了确定最优密码子的数量和类型，根据RSCU>1和△RSCU≥0.08，取硬尖神香草和欧神香草的最优密码子交集，一共发现了16个最优密码子。研究结果可为神香草属物种密码子遗传研究提供理论依据。

关键词：欧神香草硬尖神香草密码子偏好性叶绿体基因组最优密码子

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1-脱氧野尻霉素的结构修饰及其活性的研究进展

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现代药物与临床 2023年第4期38卷 995-1002页

作者：李晶晶朱五福田瑜江西科技师范大学药学院江西南昌330013 中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所北京100193

1-脱氧野尻霉素是一种多羟基生物碱,可竞争性地与α-葡萄糖苷酶结合,除降血糖的研究外,在抗肿瘤、抗病毒、抗氧化方面的研究也逐渐增加。研究者采用多种方法对1-脱氧野尻霉素进行结构修饰,不只在环内N原子上进行结构改造,在骨架其他部... 详细信息

1-脱氧野尻霉素是一种多羟基生物碱,可竞争性地与α-葡萄糖苷酶结合,除降血糖的研究外,在抗肿瘤、抗病毒、抗氧化方面的研究也逐渐增加。研究者采用多种方法对1-脱氧野尻霉素进行结构修饰,不只在环内N原子上进行结构改造,在骨架其他部位的修饰也逐渐增多,取代基的种类多种多样,烷基链的某些碳原子可以被杂原子或官能团取代,也可以在末端连接其他基团。取代基的不同对活性有一定的影响,同一取代基也可能有不止一种活性,碳原子用杂原子取代对活性提高有帮助,化合物的旋光性也是影响活性的因素。综述了不同种类官能团取代的1-脱氧野尻霉素衍生物及其活性的研究进展,为1-脱氧野尻霉素的结构修饰研究提供参考。

关键词： 1-脱氧野尻霉素衍生物结构修饰降血糖抗肿瘤抗病毒抗氧化

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根及根茎类药材品种选育研究进展

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中国中药杂志 2025年第2期50卷 363-383页

作者：陈燕董妙音曹占凤刘学周栗孟飞魏建和甘肃农业大学干旱生境作物学国家重点实验室甘肃兰州730070 甘肃省经济作物技术推广站甘肃兰州730030 中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所北京100193

根及根茎类中药材在长期的栽培中出现了种质退化,严重制约了产业高质量发展,因此,亟须通过品种选育解决种质退化的问题。该文以前人所发表研究论文、专著、新闻报道等为基础,对2020年版《中国药典》根及根茎类药材的数量及基原、繁殖方... 详细信息

根及根茎类中药材在长期的栽培中出现了种质退化,严重制约了产业高质量发展,因此,亟须通过品种选育解决种质退化的问题。该文以前人所发表研究论文、专著、新闻报道等为基础,对2020年版《中国药典》根及根茎类药材的数量及基原、繁殖方式和新品种选育等方面研究进展进行归纳、整理和分析,结果发现,2020年版《中国药典》共收录169种根及根茎类药材,来源于223个基原,主要集中在3种繁殖方式(种子繁殖、营养繁殖、组织培养),其中,种子繁殖的有215个,营养繁殖的有177个,组织培养繁殖的有164个。到目前为止,有62个基原采用系统选育、杂交育种、诱变育种、倍性育种或现代生物技术等方法培育出新品种,其中,57个基原采用系统选育法培育145个新品种,10个基原采用杂交育种法培育43个新品种、7个基原采用诱变育种培育12个新品种等,其特征以提高产量、抗病性、有效成分含量等方面为主,仅有少数新品种大面积推广应用。该综述旨在为根及根茎类中药材品种选育、品质育种、规范化种植等提供有益参考。

关键词：根及根茎类中药材繁殖方式品种选育常规育种应用

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龙血竭及其主要活性成分对脑缺血的药理作用与机制研究进展

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中草药 2023年第18期54卷 6172-6184页

作者：陈品秋班玮康王文艳路娟陈曦杨志宏中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所北京100193 烟台大学药学院分子药理和药物评价教育部重点实验室山东烟台264005

龙血竭Resina Draconis具有活血化瘀、消炎镇痛、生肌敛疮之功效,作为我国传统中药材及民族特色药材,常被称为“国产血竭”。现代研究表明龙血竭具有保护心脑血管系统、神经系统及抗肿瘤、促进组织愈合等药理作用,化学成分包括酚类、萜... 详细信息

龙血竭Resina Draconis具有活血化瘀、消炎镇痛、生肌敛疮之功效,作为我国传统中药材及民族特色药材,常被称为“国产血竭”。现代研究表明龙血竭具有保护心脑血管系统、神经系统及抗肿瘤、促进组织愈合等药理作用,化学成分包括酚类、萜类、甾醇类等,活性成分以酚类为主,如紫檀茋、龙血素A、龙血素B、白藜芦醇等。大量研究已证实龙血竭能有效干预脑、心、肾等重要组织脏器的缺血再灌注损伤,对临床应用具有重要意义。通过梳理近十年国内外相关研究,总结了龙血竭及其主要酚类活性成分在抗氧化应激、抗炎、神经保护、保护血脑屏障、抗血栓等方面的药理作用及可能的作用机制,以期为该药在脑缺血防治领域的深入研发提供参考借鉴,助力其临床合理优效应用。

关键词：龙血竭脑缺血缺血再灌注损伤紫檀茋龙血素A 龙血素B 白藜芦醇

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狭叶茴香果实化学成分研究

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中药材 2024年第3期47卷 610-614页

作者：邹奇缘许旭东马国需袁经权广西中医药大学科学实验中心广西南宁530200 中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所北京100193

目的:对狭叶茴香Illicium lanceolatum ***果实进行化学成分研究。方法:采用硅胶柱、Sephadex LH-20葡聚糖凝胶、RP-C18柱、MCI gel柱以及半制备高效液相等色谱技术进行分离纯化,根据波谱数据结合文献数据鉴定化合物结构,并进行抗肿瘤... 详细信息

目的:对狭叶茴香Illicium lanceolatum ***果实进行化学成分研究。方法:采用硅胶柱、Sephadex LH-20葡聚糖凝胶、RP-C18柱、MCI gel柱以及半制备高效液相等色谱技术进行分离纯化,根据波谱数据结合文献数据鉴定化合物结构,并进行抗肿瘤活性筛选。结果:从狭叶茴香果实中分离得到11个化合物,分别鉴定为:(1R)-3-methoxy-3,6-dimethyl-2,3-dihydrobenzofuran(1)、原儿茶酸甲酯(2)、原儿茶酸(3)、水杨酸(4)、间羟基苯甲酸甲酯(5)、没食子酸甲酯(6)、邻羟基肉桂酸(7)、伪大八角素(8)、10β-hydroxy-cyclopseudoanisatin(9)、2,3-didehydro-5-O-methyl-11-epiillifunone E(10)、莽草酸(11)。结论:其中,化合物1为新化合物,化合物2、4~10为首次从该植物中分离得到。化合物1和10显示出一定的抗肿瘤活性,IC_(50)分别为(27.22±0.06)μmol/L、(21.13±0.44)μmol/L。

关键词：狭叶茴香化学成分

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国产龙血竭基原植物类黄酮3'-羟化酶基因(F3'H)克隆及表达分析

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分子植物育种 2024年第19期22卷 6310-6317页

作者：李爽赵宏友杨春勇王艳芳李戈彭建明严珍王延谦中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所云南分所云南省南药可持续利用研究重点实验室景洪666100

类黄酮3'-羟化酶(flavonoid 3'-hydroxylase,F3'H)作为植物类黄酮代谢的关键酶之一,参与龙血树中龙血竭树脂的生物合成。为了揭示国产龙血竭基原龙血树中F3'H基因序列和表达模式等信息,本研究以剑叶龙血树、海南龙血树... 详细信息

类黄酮3'-羟化酶(flavonoid 3'-hydroxylase,F3'H)作为植物类黄酮代谢的关键酶之一,参与龙血树中龙血竭树脂的生物合成。为了揭示国产龙血竭基原龙血树中F3'H基因序列和表达模式等信息,本研究以剑叶龙血树、海南龙血树和岩棕为研究对象,采用同源克隆法克隆3种龙血竭基原植物的F3'H基因序列并进行生物信息学分析,利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)法分析其在不同组织的表达量。结果表明,在3种龙血树中均获得一条编码区长1533 bp的F3'H基因序列,编码510个氨基酸残基。生物信息学分析表明,它们的序列同源性达到99.57%,氨基酸序列的理化性质、二级结构和三级结构几乎完全一致。系统进化分析表明龙血树属植物F3'H基因聚为一支且进化上非常接近,在F3'H进化树上龙血树属并未与同科植物聚为一类,单子叶植物和双子叶植物亦并未分别聚为一类。RT-qPCR分析发现,剑叶龙血树中F3'H在茎中的表达量远高于根和叶,海南龙血树和岩棕中F3'H在茎中的表达量低于根和叶。本研究有利于揭示F3'H在龙血竭生物合成中的潜在作用,为龙血竭人工结脂技术开发提供一定分子基础。

关键词：龙血树龙血竭类黄酮3'-羟化酶

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植物来源miR261、miR354及miR194调控多种肿瘤细胞增殖并靶向HDAC2或CTLA-4

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生命科学研究 2024年第6期28卷 483-492页

作者：叶汉挹吕舜黎迎董政起中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所制剂中心北京100193

从药用、食用植物出发,基于生物信息学分析,寻找跨界作用于哺乳动物细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4(cytotoxic T lymphocyte-associated antigen 4,CTLA-4)、组蛋白去乙酰化酶2(histone deacetylase 2,HDAC2)的植物微RNA(microRNA,miRNA)序列;通过双荧光素酶及实时荧光定量PCR实验验证植物miRNA对CTLA-4、HDAC2的沉默效果;通过CCK-8法检测人源、小鼠源多种肿瘤细胞系在转染不同浓度(0~500 nmol/L)植物miRNA 48 h后的增殖活性。结果显示,荔枝来源lch-miR261可靶向HUT-78、THP-1细胞的HDAC2产生体外抗肿瘤活性;甜橙来源csi-miR354-5p可靶向K562、THP-1细胞的HDAC2产生体外抗肿瘤活性;红豆杉来源tme-miR194-5p可以靶向Treg细胞的CTLA-4,且具有4T1细胞的增殖抑制和B16、HepG2细胞的增殖促进效果。实验结果初步表明,荔枝来源miR261及甜橙来源miR354具有靶向HDAC2的抗肿瘤潜力;红豆杉来源miR194可用作CTLA-4免疫检查点抑制剂,具有体内免疫抗肿瘤的潜力,在跨界抗肿瘤尤其是乳腺肿瘤治疗方面有巨大临床价值。该研究首次记录植物miRNA跨界调控肿瘤细胞系的选择性和双重性,为植物miRNA跨界调控提供了有力的证据。

关键词：核酸疗法植物微RNA 跨界调控抗肿瘤组蛋白去乙酰化酶2(HDAC2) 细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4(CTLA-4) 免疫疗法

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丹参细胞色素P450 SmCYP72A395基因克隆及功能研究

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药学学报 2025年第4期60卷 1166-1174页

作者：孙琳可张建红王喆陈泓宇张文颖郑文芳马艺沔何柳孙稚颖罗红梅山东中医药大学药学院山东济南250355 中国医学科学院、北京协和医学院药用植物研究所中草药物质基础与资源利用教育部重点实验室北京100193 中国医学科学院、北京协和医学院药用植物研究所道地药材品质保障与资源持续利用全国重点实验室北京100193 河北省沧州市中心医院药学部河北沧州061001 中国医学科学院、北京协和医学院药物研究所天然药物活性物质与功能国家重点实验室北京100050

基于丹参(Salvia miltiorrhiza)基因组与转录组数据,克隆获得在丹参根周皮中高丰度表达的细胞色素P450基因,命名为SmCYP72A395。采用多种在线分析工具对其编码蛋白质的理化性质、亚细胞定位、蛋白质二级结构及保守结构域进行预测分析,发... 详细信息

基于丹参(Salvia miltiorrhiza)基因组与转录组数据,克隆获得在丹参根周皮中高丰度表达的细胞色素P450基因,命名为SmCYP72A395。采用多种在线分析工具对其编码蛋白质的理化性质、亚细胞定位、蛋白质二级结构及保守结构域进行预测分析,发现SmCYP72A395基因编码区全长为1578 bp,编码525个氨基酸残基,蛋白质分子量为59.9 kDa,理论等电点为8.68,具有一个跨膜结构域。利用实时荧光定量PCR技术检测发现SmCYP72A395在丹参花、叶和根的周皮部位表达量较高。为进一步研究该基因的生物学功能,分别构建了SmCYP72A395过表达(SmCYP72A395-OE)和RNA干扰(SmCYP72A395-RNAi)转基因毛状根材料,并利用UPLC方法检测阳性株系中丹参酮类化合物的含量。与对照株系(转化空载体的毛状根株系)相比,发现SmCYP72A395-OE株系中,二氢丹参酮I、隐丹参酮、丹参酮I及丹参酮IIA的含量均显著低于对照株系;而在SmCYP72A395-RNAi株系中,二氢丹参酮I、隐丹参酮、丹参酮I的含量显著高于对照株系。以上结果表明SmCYP72A395在丹参酮类化合物的合成积累过程起负调控作用。本研究结果为进一步阐明丹参酮类化合物生物合成及调控途径奠定基础。

关键词：丹参细胞色素P450酶 SmCYP72A395 丹参酮类化合物生物合成调控

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胶膜菌属真菌S7(Tulasnella sp.)促进铁皮石斛种子萌发代谢产物研究

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中国科学：生命科学 2023年第6期53卷 885-899页

作者：杨建文陈彤垚陈晓梅李兵周丽思邱先丹王爱荣郭顺星中国医学科学院&北京协和医学院药用植物研究所教育部中草药物质基础与资源利用重点实验室北京100193

胶膜菌属真菌S7(Tulasnella sp.)能与兰科植物铁皮石斛的种子共生萌发,其提取物也有促萌发活性.本文首先通过活性跟踪确认菌丝体提取物乙酸乙酯(ethyl acetate fraction of mycelium extract,MyE-E)馏分,发酵液提取物石油醚(petroleum e... 详细信息

胶膜菌属真菌S7(Tulasnella sp.)能与兰科植物铁皮石斛的种子共生萌发,其提取物也有促萌发活性.本文首先通过活性跟踪确认菌丝体提取物乙酸乙酯(ethyl acetate fraction of mycelium extract,MyE-E)馏分,发酵液提取物石油醚(petroleum ether fraction of fermentation broth extract,FBE-P)和乙酸乙酯(ethyl acetate fraction of fermentation broth extract,FBE-E)馏分是S7提取物的活性部位;进而通过柱层析、液相制备等技术从FBE-E馏分分离化合物并检测其活性.从FBE-E分离的12个化合物,经鉴定为:邻苯二甲酸二异丁酯(1)、邻苯二甲酸二丁酯(2)、吲哚-3-甲醛(3)、香草酸(4)、异香草酸(5)、丁香酸(6)、反式阿魏酸(7)、3,5-二羟基苯甲酸(8)、3,4-二羟基苯甲酸(9)、吲哚-3-甲酸(10)、1,5,5-三甲基-6-乙酸基-环己烯-3-酮(11)和苯甲醇(12).在1/2MS培养基上,化合物4和12分别为1和100μmol/L时有加快种子萌发和促进原球茎发育的作用;化合物3和10为100μmol/L时有加快种子萌发的作用.本文研究首次明确了萌发菌S7促进铁皮石斛种子萌发的代谢产物.

关键词：胶膜菌属真菌代谢产物铁皮石斛种子萌发

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基于GMPGIS系统和MaxEnt模型预测人参全球潜在生长区域

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中国中药杂志 2023年第18期48卷 4959-4966页

作者：张惠惠孟祥霄林余霖陈士林黄林芳中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所北京100193 江西中医药大学江西南昌330000 成都中医药大学成都611137 中国中医科学院中药研究所北京100700

濒危贵重药材人参的适宜生境逐渐减少,研究其在中国和全球范围的适宜生长区,对人参的保护与可持续利用至关重要。该研究收集371个人参的分布点,使用21个环境因子作为生态指标,利用GMPGIS系统,MaxEnt模型以及泰森多边形,分析其在全球范... 详细信息

濒危贵重药材人参的适宜生境逐渐减少,研究其在中国和全球范围的适宜生长区,对人参的保护与可持续利用至关重要。该研究收集371个人参的分布点,使用21个环境因子作为生态指标,利用GMPGIS系统,MaxEnt模型以及泰森多边形,分析其在全球范围内的潜在适宜区。结果显示,影响人参的关键环境变量是最热季度的降水量(Bio18)和气温季节变化标准系数(Bio4)。人参的适宜生境多位于中国、日本、韩国、朝鲜以及俄罗斯等“一带一路”倡议沿线国家。高适宜生境多沿山脉分布在中国山东东南部、山西和陕西南部、江苏北部以及河南西北部。数据分析表明,当前人参种植基地选址均在高适宜生长区,泰森多边形结果显示,人参生产企业的地理区位不平衡,亟待优化。该研究可为人参的种植选址、科学引种、生产布局以及长期发展计划的制定提供数据支撑。

关键词：人参 GMPGIS MaxEnt 生态适应性濒危药用植物

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