植物组织消解产物

p 　　合成生物学以工程化设计理念，对生物体进行有目标的设计与改造，形成生物技术颠覆式创新，有望为破解人类面临的资源、环境等领域重大挑战提供新的解决方案。植物天然产物合成是合成生物学的重点研究方向。1月31日，中国科学院天津工业生物技术研究所与云南农业大学合作，首次实现治疗心脑血管疾病的中成药灯盏花素全合成的最新研究成果，以Engineering yeast for the production of breviscapine by genomic analysis and synthetic biology approaches为题，在线发表在Nature Communications上。 /p p 　　灯盏花在云南地区民间被用于治疗瘫痪已有上千年历史。灯盏花素具有扩张脑血管的作用，可用于治疗缺血性脑血管疾病，如脑血栓以及由脑栓塞、脑溢血等所致后遗症瘫痪病人。由于临床应用效果显著，1995年灯盏花素制剂被列为全国中医医院急诊科治疗心脑血管疾病的必备中成药。2005年，纯度更、高安全性更好的灯盏花素注射液获得国家药监局审批。目前，该类药品市场价值已接近50亿元。 /p p 　　天津工生所研究员江会锋带领的新酶设计与酵母基因组工程研究团队、云南农业大学西南中药材种质创新与利用国家地方联合工程研究中心，与云南省药用植物生物学重点实验室主任杨生超团队合作，利用合成生物学和生物信息学技术，从灯盏花基因组中筛选到灯盏花素合成途径中的关键基因(P450酶EbF6H和糖基转移酶EbF7GAT)，并在酿酒酵母底盘中构建灯盏花素合成的细胞工厂。通过代谢工程改造与发酵工艺优化，灯盏花素含量达到百毫克级，具有较高产业化价值。天津工生所、云南农业大学和昆明龙津药业股份有限公司已就灯盏花素规模化生产和药物转化研究，达成产、学、研一体化合作意向，将共同推进微生物合成灯盏花素的产业转化。 /p p 　　心脑血管疾病已成为人类生命健康的最大威胁，其发病率和死亡率已超过癌症而跃居世界第一。中国老年人心脑血管病发病率高达30%，随着我国社会人口老龄化日趋严重，心脑血管类药品的需求正在迅速增加。该项技术成果将有可能将传统农业种植生产方式转变为规模化工业发酵生产路线，可大幅降低灯盏花素的生产成本，推广后可惠及数亿心脑血管病人。 /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 论文题目： /strong /span /p p 　　Engineering yeast for the production of breviscapine by genomic analysis and synthetic biology approaches /p p span style=" color: rgb(0, 112, 192) " /span & nbsp /p p style=" text-align: center " img title=" 001.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/noimg/0c721400-54b6-4e2e-96d4-1e8cfcf77037.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 图1.灯盏花素合成途径 图2.基因筛选流程 图3.代谢工程改造与发酵 /strong /span /p p /p

近年来，武汉植物园分子生物学以及理化仪器逐渐趋于饱和或者已经更新换代结束， 无论从事分子生物学研究或者从事育种等研究，最终都离不开对植物光合等生长生理上的研究以及植物土壤营养盐的测定。为了进一步加强和与用户之间的技术交流与沟通，我公司携手汉莎科技集团定于2018年2月1日在中国科学院武汉植物园召开学术交流会，介绍生理生态仪器以及连续流动分析仪，全自动间断化学分析仪等理化分析仪器及全自动消解仪等样品前处理设备在植物研究中的应用。时间内容主讲人13：30-14：00签到14:00-15:00汉莎科仪生理生态仪器在研究中的应用及介绍姚广15:00-15:15有奖问答15:15:15:30休息15:30-16:30AMS & alliance理化分析仪器及Questron样品前处理设备在植物科学研究中的应用及介绍张晓君16:30-16:50有奖问答交流会时间：2018.02.01（星期四）下午14:00-17:00交流会地点：武汉植物园光谷园区行政楼2008会议室关于全自动间断化学分析仪自动取样器+ 自动稀释器+ 反应控制器+ 比色计+工作站全自动间断化学分析仪沿用经典的比色法，并借助最新机器人技术，其自动取样针可将试剂和样品精确地加入比色杯中，待反应完成，再通过高精度双光束数字检测器直接测量生成颜色物质的吸光度，以此确定待测样品的浓度。对于不同的常规测量参数，无需购买或更换模块，Smartchem 仪器可以自动进行方法切用户只需要编排测试顺序，选择好相应方法，并装载对应的试剂和样品，然后进入仪器自动测量模式，便可一次进行多参数测量。土壤及植物应用：氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐、硼、钙、磷酸盐、氯化物、总氮、总磷、镁、赖氨酸、尿素关于连续流动化学分析仪连续流动分析仪（CFA）是将比色分析自动化的一种分析测试系统。样品溶液泵入分析模块后可以自动进行样品前处理如消解，蒸馏，透析，萃取，前处理过的样品溶液被均匀的小气泡分割成连续的片段，再将试剂以特定的比例和顺序加入到每个片段的样品中，然后边流动，边混合，边反应，最后生成颜色物质通过比色计检测吸光度，得到相应的峰值电信号，再通过与标准曲线比较自动计算得到相应的浓度。土壤植物应用：实现土壤，植物，化肥中多种检测项目的自动分析，广泛应用于各高校农科院，林科院；农产品检测站；肥料检测站；粮油检测站等，符合GB或行业标准测量参数：总氮、总凯氏氮、铵态氮、总磷、磷酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、钾、氯化物、硅酸盐、硫酸盐、生物量、硼、CEC、碳酸盐、碳、电导率、铜、铁、苯酚、钙、镁、锰、钼、铝、锌关于全自动消解仪Questron全自动样品消解仪在电热消化炉的基础上集成了全塑通风橱、酸液添加以及液位传感定容模块组件，并配备了符合流体力学的排酸系统和PC软件，可一站式完成消解样品时的酸液添加、消解、赶酸、冷却、定容、混匀和转移等操作。应用领域：适用于土壤、水、固废、食品、药品、海产品、谷物等多种样品的消解处理；适用于ICP、AAS、AFS、连续流动分析仪、全自动间断化学分析仪等检测设备的样品预处理工作关于一正科技：一正科技代理产品主要包括：荷兰Chemtrix公司微通道反应器、英国AM公司连续搅拌多级反应器、催化加氢系统、英国NiTech公司连续结晶反应器和英国AWL连续过滤干燥仪、意大利AMS公司的连续流动分析仪、全自动间断化学分析仪、消化炉和全自动蒸馏器及加拿大Questron全自动消解工作站、全自动液体工作站、消化炉等。此外，一正科技已取得了Ezone 商标，持续为广大客户提供更多自主研发产品。关于汉莎科仪汉莎科学仪器有限公司隶属于汉莎科技集团有限公司，是一家专业致力于生命科学、植物生理、农业生态、环境生态等领域先进科研仪器推广及前沿技术咨询服务的公司。公司作为美国PP SYSTEMS和英国HANSATECH公司中国总部，近二十年来一直全面负责其产品在中国大陆、香港及澳门地区的销售及相关产品的技术支持；同时也是美国SPECTRUM、美国WESCOR、意大利LSI等多家国际知名科学仪器生产厂在中国的销售代表。

组织培养是重要的植物营养繁殖技术，也是基因编辑等现代农业分子育种技术得以应用的基础。20世纪50年代，由Skoog、Miller奠定的组织培养技术沿用至今（Symposia of the Society for Experimental Biology，11:118–130, 1957）。在两步法组织培养技术中，第一步是获取多能性（pluripotency acquisition），即利用高浓度生长素诱导外植体产生具有再生多种器官能力的愈伤组织；第二步是器官发生（organogenesis），即通过高浓度细胞分裂素诱导愈伤组织再生为芽，或通过低浓度生长素诱导愈伤组织再生为根。2010年，Meyerowitz实验室提出愈伤组织类似于根尖分生组织，开启了关于愈伤组织在细胞和分子层面的新认识（Developmental Cell，18: 463-471, 2010）。　　愈伤组织的器官再生能力是植物再生领域的核心科学问题之一，而尚未在分子机制方面得到合理解释。为什么愈伤组织能够在不同的激素诱导下再生为不同的器官，而普通体细胞却没有这样的能力？11月15日，中国科学院分子植物科学卓越创新中心徐麟研究组的研究成果（Pluripotency acquisition in the middle cell layer of callus is required for organ regeneration）作为封面文章，发表在Nature Plants上，从单细胞和分子层面揭示了愈伤组织具有器官再生能力的机制。　　研究对拟南芥下胚轴产生的愈伤组织展开单细胞测序，确认了愈伤组织类似于根原基或根尖分生组织，大致分为三层：外层细胞类似于根尖的表皮和根冠；中层细胞具有根尖静止中心（quiescent center，QC）的特征；内层细胞类似于根尖的维管初始细胞。研究运用转录组比较分析、特征基因表达模式观察和细胞谱系追踪等方法，发现愈伤组织中层细胞与根尖静止中心QC有高度类似的转录组特征，也是根和芽再生的源头干细胞。在遗传表型方面，根尖静止中心QC的特征转录因子基因WOX5及其同源基因WOX7突变后，愈伤组织的器官再生能力下降；而WOX5/7过量表达可以使愈伤组织在低浓度细胞分裂素的情况下也具有芽再生的能力。分子层面的研究发现，WOX5/7至少通过三条通路促进愈伤组织中层细胞获取多能性：WOX5/7维持愈伤组织中层的干细胞属性；WOX5/7-PLT蛋白复合体能够激活内源生长素合成基因TAA1的表达，促进高浓度生长素的积累；WOX5/7-ARR12复合体能够抑制ARR5基因的表达，从而解除细胞分裂素的负反馈信号通路，达到细胞分裂素超敏感状态。　　根据上述结果，研究推测愈伤组织具有器官再生能力的原理。愈伤组织中层细胞具有干细胞特征，处于未分化状态。愈伤组织的中层细胞具有双激素信号高峰的特征，即同时具备高浓度生长素积累和细胞分裂素超敏感的双重特性。这两个特征使愈伤组织具有既能再生根又能再生芽的能力：当培养基中只含有低浓度生长素而不含有细胞分裂素时，愈伤组织由于积累了高浓度生长素而分化为根；当培养基中含有高浓度细胞分裂素时，愈伤组织的细胞分裂素超敏感状态使细胞分裂素能快速有效的激活芽基因的表达，从而发育为芽。而在已分化的体细胞中，生长素途径和细胞分裂素途径相互抑制，无法达到两种激素信号的双高峰状态，因而不具备器官再生的能力。　　研究工作得到国家自然科学基金、中科院、植物分子遗传国家重点实验室的支持。愈伤组织转录组数据和单细胞转录组数据可通过线上工具查询（http://xulinlab.cemps.ac.cn/）。　　论文链接