滇产云南松、思茅松松针油的化学成分

云南松(Pinus yunnanensis Fr.)和思茅松〔Pinus kesiya Royle ex Gord.var.langbianensis(A.Chev.)Gaussen〕为云南针叶林主要树种。我们已研究了思茅松松节油的化学成分,为松针油利用提供科学数据,比较松节油与松针油化学成分的同异,并考察α-蒎烯,β-蒎烯的含量与分布的关系,本文用气相色谱/质谱/计算机联用仪,对滇南到滇中水平分布及由低到高垂直分布的八个云南松和九个思茅松松针油油样进行了定性、定量分析。     

高β-蒎烯含量思茅松松脂化学特征

采用气-质联用仪对5年生的40个思茅松高产脂嫁接无性系及1个对照松脂的组成成份进行分析,发现10个高β-蒎烯含量的思茅松无性系,与对照相比,松脂松节油化学组成中β-蒎烯平均质量分数(50.25%)约为对照(9.5%)的5倍;△3-蒈烯含量约为对照的3倍;异海松酸含量约为普通思茅松的8倍,可作为高β-蒎烯思茅松选择的重要指标之一。     

β-蒎烯合成酶(QH6)在大肠杆菌中的表达及其产β-蒎烯的研究

蒎烯是一种重要的平台化合物,可以用来合成高密度燃料、精细化学品及材料。将来源于黄花蒿的β-蒎烯合成酶基因与外源杂合甲羟戊酸(MVA)途径一起整合到BL21(DE3)中共表达,通过气相色谱-质谱(GC-MS)和气相色谱(GC)对发酵产物进行了定性及定量检测。通过发酵条件优化,对影响发酵产β-蒎烯的因素(诱导温度、诱导剂浓度和N源)进行了考察。结果表明:来自黄花蒿的蒎烯合酶可以在宿主细胞内高效表达,且能高效催化β-蒎烯的合成。通过对重组菌进行发酵条件优化得到最佳培养条件:诱导温度为28℃,IPTG浓度为0.1 mmol/L,最佳有机N源为MD牛肉粉。在此条件下,检测出β-蒎烯产量达到22.89 mg/L,比优化前(4.60 mg/L)提高了3.98倍。     

油松毛虫雌蛾对油松松针两种手性化合物的触角电位反应

采用触角电位技术测定了油松毛虫雌蛾触角对油松挥发物的两对手性单萜的剂量反应,并在饱和剂量下测定了α-蒎烯、β-蒎烯手性化合物及其消旋体的触角电位值。剂量反应测试表明,油松毛虫雌蛾对(-)-α-蒎烯的饱和剂量为1 600 μL,对(+)-α-蒎烯、(+)-β-蒎烯、(-)-β-蒎烯的饱和剂量为800 μL。α-蒎烯右旋异构体的反应值高于(-)-α-蒎烯的反应值,说明(+)-α-蒎烯能够更有效的与感受器中的分子受体结合;β-蒎烯则相反,(-)-β-蒎烯的EAG反应值高于(+)-β-蒎烯,说明β-蒎烯的右旋异构体不能有效的与多数感受器中的分子受体结合。在饱和剂量下的测定结果表明油松毛虫雌蛾对α-蒎烯和β-蒎烯消旋体的反应均与对其手性异构体反应相当,说明油松毛虫雌蛾用同一个感受细胞来接受α-蒎烯的两个对映异构体,同样β-蒎烯的两个对映异构体也是被同一个受体细胞来接受。结果提示,手性化合物的比例可能在油松毛虫寄主识别中有重要作用。     

几种抗氧化剂对单萜烯稳定性及其对松墨天牛诱捕效果的影响

[目的]评价6种抗氧化剂对单萜烯类化合物稳定性的影响及其在野外条件下单萜烯对松墨天牛Monochamus alternatus Hope成虫的诱杀效果.[方法]采用水浴锅加热加速氧化法,以气相色谱法测定含量,研究不同抗氧化剂对α-蒎烯、β-蒎烯和月桂烯稳定性的影响,并进行林间松墨天牛的诱捕试验.[结果]在供试的6种抗氧化剂中,TBHQ对单萜烯的保护效果最显著(P＜0.05).浓度对单萜烯的保护效果影响显著(F=6.631,P=0.007),其中浓度为0.03％的保护效果最显著(P＜0.05).抗氧化剂对α-蒎烯、β-蒎烯和月桂烯的保护效果存在显著差别(F=3.231,P=0.031),抗氧化剂对β-蒎烯的保护效果最显著(P＜0.05).野外诱捕实验表明添加抗氧化剂0.03％TBHQ的单萜烯(α-蒎烯:β-蒎烯:月桂烯=50:40:10)对松墨天牛野外诱捕持效期明显延长,持效期延长不少于30d.[结论]添加抗氧化剂可保护单萜烯,维持单萜烯在野外条件下的稳定性,保持引诱剂成分的稳定性与持效性,延长单萜烯类昆虫引诱剂在野外诱捕害虫的持效期.     

黄荆中β-石竹烯对棉蚜的毒力和作用机理

为明确泰山野生黄荆Vitex negundo种子中的有效杀虫活性成分、杀虫作用及其毒理机制,本研究采用硅胶柱层析,GC-MS技术和生物活性追踪方法,测定了泰山黄荆种子中的杀虫活性成分;采用生物测定和生化分析法,研究了黄荆中的β-石竹烯和α-蒎烯对棉蚜Aphis gossypii的毒力及作用机制。结果表明：通过三级柱层析从黄荆中分离得到对棉蚜毒力高的馏分β-石竹烯和α-蒎烯,其含量分别达7.68%和5.45%。β-石竹烯和α-蒎烯对棉蚜的触杀毒力都较高,并以β-石竹烯的毒力最高,LD₅₀为0.65×10^-1 μg/头。β-石竹烯和α-蒎烯对棉蚜均具有强烈的忌避作用,处理棉蚜24 h的AFC₅₀分别为0.80×10³和0.89×10³ mg/L,其中也以β-石竹烯的忌避毒力最大。β-石竹烯和α-蒎烯以亚致死剂量处理棉蚜,对其繁殖力、排蜜频率和排蜜量均有显著不利影响。β-石竹烯和α-蒎烯处理棉蚜或离体酶,对乙酰胆碱酯酶、多酚氧化酶、羧酸酯酶和谷胱甘肽-S-转移酶都有明显抑制作用。结果显示β-石竹烯和α-蒎烯是黄荆种子提取物中的重要杀虫活性成分,并且其致毒机制存在多样性,开发应用价值大。     

响应面法优化α-蒎烯发酵培养基

利用响应面法对α-蒎烯发酵培养基进行优化。先利用单因素实验法筛选出MD牛肉粉为最有利于发酵产α-蒎烯的N源。此后用Plackett-Burman(P-B)实验方法对相关影响因素效应进行评估,筛选出有显著效应的3个因素:柠檬酸用量、牛肉粉用量以及培养基初始pH。然后用最陡爬坡实验逼近以上3因素最优水平。最后由中心组和实验设计法及响应曲面分析法确定主要因素的最佳条件。在优化后的培养条件下,发现α-蒎烯产量从1.710mg/L提升到7.053 mg/L,发现产量提高了3倍左右。     

芹菜植株挥发物对蔬菜烟粉虱的驱避作用

为了进一步明确芹菜挥发物对烟粉虱的驱避作用,应用固相微萃取法提取和GC/MS分析,对芹菜植株挥发物进行了鉴定,分别用1 000 mg/m~3、2 000 mg/m~3和4 000 mg/m~3的柠檬烯、α-蒎烯和β-石竹烯3种物质对烟粉虱的嗅觉反应进行了测定,在此基础上,应用4 000 mg/m~3的柠檬烯和α-蒎烯作为驱避剂分别进行模拟大棚辣椒的驱虫试验。结果表明,不同生育期芹菜茎叶中的挥发物在种类和含量上均有差异,苗期芹菜茎叶中分离到挥发物14种,而抽薹期芹菜茎叶中分离出20种,且包含苗期的全部物质;苗期茎叶中柠檬烯和α-蒎烯的相对含量高于抽薹期。嗅觉实验发现,较高浓度的柠檬烯和α-蒎烯对烟粉虱具有较强的驱避作用,而β-石竹烯对烟粉虱的驱避作用不明显。柠檬烯田间驱虫试验研究表明,在一端开口的小区中,柠檬烯对田间辣椒烟粉虱的驱避效果随着距离的延长而下降。在开口的一端再种苘麻诱集植物,处理4 h后,第1行、第4行和第7行的虫口减退率分别比没有诱集植物的提高了13.19%、78.43%和122.85%。小区远端封闭时,驱避剂附近的辣椒上烟粉虱虫量下降,但烟粉虱聚集在小区的远端辣椒上。α-蒎烯与柠檬烯对不同小区辣椒上的驱虫作用基本一致,但驱虫效果较柠檬烯弱。结果证明柠檬烯和α-蒎烯是芹菜重要的驱烟粉虱的活性物质。大棚中应用驱避剂驱虫时,必须有烟粉虱的迁出通路,或有诱集避难场所供烟粉虱栖息。     

基因组步移技术克隆思茅松α-蒎烯合成酶基因及表达分析

蒎烯合成酶(α-pinene synthase, APS)是α-蒎烯生物合成的关键酶。本研究利用同源克隆及基因组步移法从思茅松中克隆得到一个α-蒎烯合成酶基因,命名为PkAPS (GenBank登录号为KX394684),基因全长3 523 bp,含有10个内含子,其c DNA全长1 956 bp,编码651个氨基酸残基。生物信息学分析显示PkAPS属于萜烯合成酶家族蛋白;系统进化树分析显示PkAPS与马尾松α-蒎烯合成酶亲缘关系最近。基因表达分析显示:PkAPS在高产脂思茅松个体各组织的表达量均高于低产产脂思茅松个体;而在高产脂思茅松不同组织中的表达比较中,PkAPS在小枝中的表达量最高。本研究将有利于进一步研究思茅松α-蒎烯合成酶调控机理及培育高产α-蒎烯思茅松新品种的研究。     

模拟氮沉降对紫苏叶挥发油主要成分的影响

我国为世界三大高氮沉降区之一,氮沉降严重影响了植物生长发育。该研究采用喷施硝酸铵(NH4NO3)模拟氮沉降,分析了不同浓度氮沉降作用下紫苏叶中紫苏醛、D-柠檬烯、α-蒎烯等3种挥发油成分的变化规律。结果表明:随喷施氮盐浓度不断提高,紫苏叶挥发油的3种主要成分含量均有显著下降趋势;氮盐浓度升至0.044 mol·L~-1时,紫苏醛、D-柠檬烯、α-蒎烯的含量降至最低,之后趋于稳定;氮盐浓度对3种挥发油成分含量的比例也有影响;不同氮盐浓度处理下,3种挥发油成分的变异系数不同,紫苏醛的变异系数为0.692 9,D-柠檬烯的变异系数为0.460 1,而α-蒎烯的变异系数为0.271 6,即紫苏醛含量变化最大,α-蒎烯含量最为稳定。大气氮沉降浓度对紫苏叶挥发油主要成分含量有显著影响,随氮盐浓度不断提高,紫苏醛、D-柠檬烯、α-蒎烯等3种挥发油成分含量呈降低趋势,尤以紫苏醛含量的降低最为剧烈。氮沉降增加对紫苏叶有效成分含量有降低的作用。     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Determination of stoichiometry of radioiodination of proteins

A sensitive method for the detection of small quantities of hydrophobic antioxidant free radical scavengers such as butylatedhydroxytoluene (BHT) and butylatedhydroxyanisole (BHA) in aqueous samples is described. The procedure involves extraction of the hydrophobic free radical scavenger into an organic solvent phase, followed by the subsequent reaction of an aliquot of this extract with the stable cation radical tris(p-bromophenyl)amminium hexachloroantimonate (TBACA). In experiments with BHT and BHA, the loss of TBACA absorbance at 730 nm was found to be linearly proportional to the amount of antioxidant added, with quantities of BHT as small as 200 pmol being easily detectable. In aqueous suspensions of dimyristoylphosphatidylcholine vesicles, assays of the aqueous BHT concentration showed that BHT partitioned strongly into the membrane phase, achieving very high BHT/phospholipid ratios. For a given concentration of BHT, partitioning into the membrane phase was greater in large, multilamellar liposomes than in either small, single-walled vesicles or in purified rat brain synaptic vesicle membranes. Direct assay of BHT and BHA in phospholipid membranes, however, was complicated by a nonspecific interaction between TBACA and the phospholipid.