第六章 植物体次级代谢产物.pptVIP

长春花碱主要抑制微管蛋白的聚合，而妨碍纺锤体微管的形成，使核分裂停止于中期。 长春花碱 长春花 喜树碱 来自珙桐科植物 喜树的果实、叶。 4.2 含氰苷（cyanogenic glycoside） 豆类、禾谷类、玫瑰中居多。 抵御害虫作用： 含氰苷 氰醇 酮 + 氰化氢 糖苷酶 裂解酶 有毒气体 植物形态-山杏 苦杏仁 木薯 块根 芥子油苷 糖苷配基 腈 异氰酸盐 葡糖硫苷酶 刺激性有毒活性物 芥子油苷也称为硫代葡萄糖苷或简称硫苷，细胞破碎接触酶后，可产生有毒物质。 4.3 芥子油苷 五、次级代谢物的生物技术应用 5.1 花卉育种改变花色 查耳酮合酶（CHS）基因决定花果颜色（矮牵牛的基因工程/蓝玫瑰基因工程）。 转CHS反义基因 左：被转植株（粉色花） 中：转基因花（副产物） 右：转基因花（所需） 不同品种转基因 5.2 农作物性状改良 通过转次生物质合成关键酶基因改变次生物质合成过程或合成量，获得抗病能力或定向表达目的产物。 提高稻米中的胡萝卜素含量； 提高番茄中的黄酮类含量； 降低十字花科植物中硫苷含量； 提高烟草抵抗灰葡萄孢菌能力； 提高高粱的蚜虫抗性。 维生素A 化学名为视黄醇。一种是维生素A醇，是最初的维生素A形态（只存在于动物性食物中）；另一种是胡萝卜素，在体内转变为维生素A的预成物质（可从植物性及动物性食物中摄取）。 黄金大米 Golden Rice 5.3 药用植物的细胞工程与基因工程 利用发根农杆菌（含Ri质粒）感染植物，增加毛状根中表达的目的产物量。利用愈伤组织和细胞培养，生产次生物制药。 毛状根 愈伤组织 转发根农杆菌K599 喜树Tdc基因转化抗性愈伤的诱导 基 因 CPT含量/‰ HCPT含量/‰ 非转基因 0.0012 0.0234 转tdc1基因 0.0026 0.0528 转tdc2基因 0.0021 0.0472 第六章 植物的次级代谢产物 一、植物的初级代谢和次级代谢 二、萜类 三、酚类 四、含氮次生化合物 五、植物次级代谢的生物工程应用 植物体内有机物的代谢 H2O Mineral element CO2 光合作用 有机物 （糖类） 呼吸作用 CO2、H2O 转变 果实、种子等延存器官 蛋白质、脂类、核酸等有机物 贮存 生长发育 一、植物的初生代谢与次生代谢 糖类、脂类、核酸和蛋白质等有机物代谢的基础（糖代谢为主线）：the Calvin cycle, EMP pathway, TCA cycle, and PPP。 糖类、脂类、核酸和蛋白质等有机物之间的转化。 初生代谢产物（primary metabolites）：一般指糖类、脂类、核酸和蛋白质等。 次生代谢产物（secondary metabolites）：指由糖类等有机物次生代谢衍生出来的物质。一般存在于液泡或细胞壁中，大部分不再参与代谢。 分萜类、酚类和含氮次生化合物三类。 次生代谢产物在植物体内的作用： 是植物生命活动的必需物质。如IAA、GA等激素，构成细胞壁的木质素等。 使植物呈现色香味，有利于授粉。如叶绿素、花色素等。 防御天敌。某些次生代谢物对植物无毒而对动物有毒。 还可成为重要药物或工业原料。如奎宁碱、橡胶等。 二、萜类 2.1 萜类（terpene）的种类 基本组成单位：异戊二烯（isoprene） CH2 C CH CH2 CH3 萜类种类（根据异戊二烯单位数而定） 异戊二烯单位 种类 例子 单萜 樟脑、除虫菊等 倍半萜 桉叶醇、薄荷醇等 双萜 赤霉素、红豆杉醇等 三萜 三萜醇、三萜酸、固醇等 四萜 胡萝卜素、叶黄素等 8 多萜 橡胶、杜仲胶等 乙酰辅酶A 甲羟戊酸 异戊烯焦磷酸, IPP 3-PGA1d + 丙酮酸 甲基赤藓醇磷酸 异戊二烯 GPP,C10 FPP,C15 GGPP,C20 单萜,C10 倍半萜,C15 三萜,C30 甲羟戊酸途径 甲基赤藓醇磷酸途径 二萜,C20 四萜,C40 多萜 2.2 萜类的生物合成 樟脑 除虫菊素 青蒿素 薄荷醇 红豆杉醇 橡胶 三、酚类 3.1 酚类