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武海波博士在化学生态学研究领域取得又一新进展

实验室资讯网时间:2020-11-05 点击: 百度搜索 | 必应搜索 | 搜狗搜索

【导读】天然噻吩类化合物是一类较罕见的植物次级代谢物质,其特殊性在于结构中存在着1-5个不等的硫原子。硫原子是植物生长发育不可缺少的元素之一,是维持植物正常生长发育的重要组成。植物耗费其自身大量的物质(S)和能量来产生含硫的噻吩类化合物的原因何在,是否具有重要的生态学意义呢?中央民族大学生命与环境科学学院武海波博士......
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天然噻吩类化合物是一类较罕见的植物次级代谢物质,其特殊性在于结构中存在着1-5个不等的硫原子。硫原子是植物生长发育不可缺少的元素之一,是维持植物正常生长发育的重要组成。植物耗费其自身大量的物质(S)和能量来产生含硫的噻吩类化合物的原因何在,是否具有重要的生态学意义呢?中央民族大学生命与环境科学学院武海波博士以富含噻吩的植物蓝刺头(Echinops latifolius)为材料,通过化学和生物学相结合的研究方法,发现了一些结构新颖的二聚双噻吩类化合物(图1),进一步证实这些化合物在植物抵御病原真菌和寄生线虫中的重要作用,在生物源农药研发领域具有良好的应用前景。2020年10月15日,该研究结果以“Novel Bithiophene Dimers fromEchinops latifoliusas Potential Antifungal and Nematicidal Agents”为题在国际著名学术期刊Journal of Agricultural and Food Chemistry(SCI农林科学大类一区)在线发表。文章链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jafc.0c00169。

武海波博士在化学生态学研究领域取得又一新进展

图1.二聚双噻吩类化合物的结构及其生物学活性

通过天然产物提取、分离鉴定方法,对蓝刺头根部噻吩类化合物的分离,确定了化合物的结构,其中echinbithiophenedimers A−C具有新颖的骨架结构,是首次报道的含有1,3-二氧戊环或1,4-二氧六环的二聚双噻吩类化合物。生物活性研究结果表明,这些化合物对多种植物病原真菌具有良好的杀菌活性,对线虫也有较强的杀线活性,是植物抵御真菌及线虫侵染的重要防御物质。更有意思的是,相比于它们的前体化合物arctinol-b(图2),通过分子间反应形成的二聚双噻吩具有更高的生物活性,说明植物耗费更多的物质和能量产生结构更为复杂的次级代谢产物有其合理性,从而解释了植物产生噻吩及结构更复杂的二聚双噻吩的生态学意义。

本研究的创新性在于:发现了结构新颖复杂的二聚双噻吩化合物,是植物抵御真菌及线虫侵染的重要防御物质。研究揭示了噻吩类化合物在植物与真菌和线虫相互作用中具有多重生态功能,对研究植物化学生态学和生物防御具有重要的参考价值。

武海波博士在化学生态学研究领域取得又一新进展

图2.二聚双噻吩的生物合成途径推测

武海波博士为本文的第一作者和共同通讯作者。本研究工作有3位2017级化学专业本科生参与。该研究得到国家自然科学基金项目(31800278)的资助。

武海波博士的本、硕、博皆就读于中央民族大学生命与环境科学学院,目前在学院实验中心工作。2018年加入植物生态学科研创新团队,主要从事化学生态学、天然产物化学等研究工作。2019年入选学校优秀青年培育人才。现主持国家自然科学基金项目1项,以第一作者或通讯作者发表SCI一区论文5篇。

原文标题:生命与环境科学学院武海波博士在化学生态学研究领域取得又一新进展


中央民族大学生命与环境科学学院简介

中央民族大学生命与环境科学学院的前身是生物与化学系,创建于1986年。2002年更名为生命与环境科学学院。从成立之初培养专科生(1986年)、到开始招收本科生(1994年)、硕士研究生(2001年)、博士研究生和博士后(2009年),目前学院已经具有了本科生、硕士研究生、博士研究生3个层次的人才培养体系。

学院是学校“211工程”、“985工程”、“双一流”重点建设的理工医类学院,是教育部-国家外国专家局高等学校学科创新引智计划(111工程)“民族生物学与生物资源保护利用技术创新引智基地”的建设单位。学校建立的“中央民族大学生物成像与系统生物学研究中心”和“中央民族大学转化神经科学中心”两个科研平台挂靠于生命与环境科学学院。

学院现有7个本科专业,包括生物科学、生物技术、生态学、环境科学、环境工程、化学、制药工程,其中生态学专业为国家级特色专业。学院实施生物科学类、环境科学类大类招生。此外,学院作为拔尖创新人才培养的重点单位,承担了理工科拔尖创新人才实验班的培养任务,成效显著。目前本科学生人数近800人。

学院现有1个博士学位点(民族生态学),具有生态学、生物学、环境科学与工程3个硕士一级学科,其中生态学、环境科学与工程为国家民委重点学科。各一级学科分别设置二级研究方向,实施按学科大类招生。目前在读研究生人数190多人。

学院现有教职员工81人,由专任教师、实验中心技术人员和专职行政人员等组成,其中教授22人,具有博士学位的教师占93%。专任教师中有知名学科带头人(如薛达元、龙春林、桑卫国、冯金朝、夏建新教授等)和一批中青年学术骨干,在学科发展建设中发挥了重要作用。学院目前有享受国务院政府特殊津贴专家5人,国家百千万工程人才1人,教育部新世纪优秀人才6人,宝钢优秀教师奖6人,国家民委领军人才1人,国家民委中青年英才2人,北京市教学名师1人,北京市优秀青年人才4人,北京市师德标兵1人。2006年,学院被评为北京市优秀教育创新集体;2008年,生态学教学团队成为北京市优秀教学团队;2014年,学院被评为北京市高校德育工作先进集体。

学院现有3个实验中心,分别为化学实验中心、生物实验中心和分析测试中心,其中化学实验中心为国家级实验示范中心建设单位,生物实验中心为北京市实验教学示范中心;现有北京市食品环境与健康工程技术研究中心。实验室总面积达4000m2以上,仪器设备总值达3400余万元。大型仪器共享平台为教学科研服务。学院建立的野外专业实习基地——小龙门国家森林公园为北京市校外人才培养基地。实验和实践平台为人才培养提供了条件支撑。

学院积极开展教学和科学研究工作。近年来,围绕民族地区生物资源、环境保护等问题开展研究工作,目前从事的重点研究领域包括:民族地区生物多样性保护、少数民族传统知识与生态保护、民族地区生物资源利用与保护、民族地区植物逆境适应的生理生态机制、民族地区生态规划与生态恢复、民族地区环境监测、评价与可持续发展、民族地区环境与人类健康等。

历经30多年的建设和发展,学院在学科建设、师资队伍、教学改革、科学研究、人才培养等方面取得了长足的进步,学院是中央民族大学理工科的代表,是学校“质量立校,人才强校、特色兴校、管理强校、开放办校”五大发展战略的践行单位。通过全面提升学科建设、专业建设水平和人才培养质量,学院已经成为具有鲜明的办学特色、为少数民族地区服务、解决民族地区生态环境等问题、为少数民族培养高水平人才的重要基地。

(数据更新至2018年11月09日)

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(本文来源:中央民族大学生命与环境科学学院)

(责任编辑: 龙景)

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