中國科學院昆明植物研究所
江苏快三-首页 location
當前位置:首頁 > 新聞動態 > 頭條新聞
left
新聞動態
頭條新聞

昆明植物所發現一種新的昆蟲對植物芳香松香烷二萜的解毒機制

文章來源:植物化學與西部植物資源持續利用國家重點實驗室  |  發布時間:2019-12-16  |  作者:郭凱  |  瀏覽次數:  |  【打印】 【關閉

 

  松香烷二萜是一類普遍存在于植物體中的天然產物,具有廣泛的生物活性,包括許多重要的藥理活性,以及顯著的生態學功能。芳香松香烷二萜(Aromatic abietanoids)是松香烷二萜中最大的亞類,結構中含有特征的芳香性C環,穩定性較高,難于被其他生物代謝和降解,對植食性昆蟲具有較強防御功能。 

  中國科學院昆明植物研究所活性天然產物發現與生物合成團隊黎勝紅研究組多年來致力于喜馬拉雅特有唇形科植物米團花(Leucosceptrum canum)的次生代謝產物及其生物功能研究,前期解析了引起米團花有色花蜜的新穎色素物質——脯氨酸-對苯二醌共軛體及其吸引傳粉鳥類的功能(Org. Lett. 2012, 14: 4146-4149),并從該植物中發現了系列骨架新穎、結構多變并具有重要防御功能的米團花烷二倍半萜類化合物(Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49: 4471-4475Org. Lett. 2011, 13: 1864-1867; Org. Lett. 2012, 14: 5768-5771; Org. Lett. 2014, 16: 6416-6419),在此基礎上鑒定了植物二倍半萜生物合成途徑的關鍵酶GFDPS,并首次揭示二倍半萜是在質體中通過MEP途徑生物合成(Plant Cell, 2016, 28: 804-822; Cover article。此外,研究組近期研究發現,米團花中還含有豐富的細胞毒活性芳香松香烷二萜(Phytochemistry, 2019, 157: 43-52)。大量防御功能和毒性萜類化合物的存在使得米團花很少被植食性昆蟲取食。然而,研究組經過多年觀察發現,綠孔雀夜蛾(Nacna malachitis)幼蟲能夠適應米團花植物并特異性地取食該植物葉片。通過實驗室培養該昆蟲,僅飼喂米團花葉片,對其排泄物進行收集分析以及系統的化學成分研究,結果從中發現兩個具有11,12-斷裂松香烷新穎骨架的二萜多烯化合物:Nacnabietanins A1)和B2)。二者極不穩定,結構測定后在冰箱貯存過程中很快自發降解。這種11,12-斷裂導致芳香C環開環的松香烷二萜非常罕見,此前在自然界中并未發現,也從未以化學合成中間體的形式被報道,推測它們分別由米團花葉中大量存在的化合物34在昆蟲體內經過特殊的酶催化生成。這種將芳環裂解為末端雙鍵的酶促代謝過程可能為綠孔雀夜蛾幼蟲對毒性芳香松香烷二萜的一種特殊解毒機制。研究結果揭示了一種新穎的昆蟲對植物芳香松香烷二萜的解毒機制,也可能被昆蟲用來降解其它芳香性植物毒素,以及對含有苯環結構的殺蟲劑產生抗性。 

  目前,該研究結果以“Detoxification of Plant Aromatic Abietanoids via Cleavage of the Benzene Ring into 11,12-Seco-diterpene Polyenes by a Specialist Insect of Leucosceptrum canum”為題發表在Organic Letters上。研究組郭凱博士為該篇文章的第一作者,黎勝紅研究員為通訊作者。該研究得到了國家杰出青年基金項目、國家自然科學基金重點和面上項目等資助。 

  文章鏈接 

 

綠孔雀夜蛾幼蟲取食米團花葉片 

 

綠孔雀夜蛾幼蟲對芳香松香烷二萜的解毒機制

(責任編輯:李雪)

中國科學院昆明植物研究所

版權所有 Copyright © 2002-2020 中科院昆明植物研究所,All Rights Reserved 【滇ICP備05000394號
地址:中國云南省昆明市藍黑路132號  郵政編碼:650201    點擊這里聯系我們  手機版  

原本山川 極名草木