共 239 篇

Enhanced Diterpene Tanshinone Accumulation and Bioactivity of Transgenic Salvia miltiorrhiza Hairy Roots by Pathway Engineering

Journal of Agricultural and Food Chemistry · 2016 · 10.1021/acs.jafc.5b04697 · 含路线图 · 有原文

核心问题:丹参中丹参酮天然含量低,难以满足临床需求,需要通过基因工程手段提高丹参毛状根中二萜类丹参酮的积累。

关键发现:双基因转化株系GDII10总丹参酮含量达12.93 mg/g干重,是对照(0.61 mg/g)的约21倍,是单基因高表达株系(G42和DII47约4.95 mg/g)的近3倍 等 5 条

代谢工程 MEP途径丹参丹参酮异戊二烯毛状根 丹参(Salvia miltiorrhiz... 丹参(Salvia miltiorrhiz... 拟南芥(Arabidopsis thali...

Molecular Engineering of Phytoalexins in Plants: Benefits and Limitations for Food and Agriculture

Journal of Agricultural and Food Chemistry · 2017 · 10.1021/acs.jafc.7b00936 · 含路线图 · 有原文

核心问题:植物在自然环境中面临大量病原微生物的胁迫,植保素作为植物产生的抗菌次生代谢物在其防御反应中起关键作用,且部分植保素具有人类健康促进功效。然而,通过基因工程改造植保素生物合成在提高植物抗病性和食品营养方面存在潜力,同时某些植保素可能对人类有毒性,如何平衡这些益处与风险是核心问题。

关键发现:将葡萄 STS 基因异源导入烟草后首次实现白藜芦醇的合成并获得抗病性,随后在水稻、番茄、苜蓿、小麦、大麦、番木瓜等植物中过表达 STS 不同程度提高了对稻瘟病、晚疫病、白粉病、灰霉病、叶锈病、芽腐病等的抗性 等 6 条

代谢工程 烟草 苜蓿 拟南芥

Enzyme Redesign: Two Mutations Cooperate to Convert Cycloartenol Synthase into an Accurate Lanosterol Synthase

Journal of the American Chemical Society · 2005 · 10.1021/ja053791j · 含路线图 · 有原文

核心问题:将环阿屯醇合成酶改造成高准确性的羊毛甾醇合成酶,解决产物特异性重塑难题。

关键发现:野生型AthCAS1产生99%环阿屯醇 等 8 条

酶工程 Cycloartenol synthaseEnzyme redesignLanosterol synthaseOxidosqualene cyclaseSite-directed mutagenesis 酿酒酵母 RXY6 酿酒酵母 RXY6 酿酒酵母 SMY8

L-Gulono-1,4-lactone oxidase expression rescues vitamin C-deficient Arabidopsis (vtc) mutants

Plant Growth Regulation · 2004 · 10.1023/B:PLAN.0000023671.99451.1d · 含路线图 · 有原文

核心问题:植物中维生素C(L-抗坏血酸)的生物合成途径尚不完全清楚,尤其是是否存在类似动物的合成途径;维生素C缺陷拟南芥vtc突变体能否通过表达动物途径末端酶GLOase来恢复维生素C含量和正常表型,从而揭示替代途径的存在

关键发现:野生型拟南芥表达GLOase后,叶片维生素C含量最多增加2倍(Figure 2) 等 6 条

代谢工程 L-gulono-1,4-lactone oxidaseascorbic acidplant metabolic engineeringvitamin C biosynthesisvtc mutants 拟南芥(Arabidopsis thali... 拟南芥vtc1-1突变体 拟南芥(野生型和vtc突变体)

Guard cell abscisic acid signalling and engineering drought hardiness in plants

Nature · 2001 · 10.1038/35066500 · 含路线图 · 有原文

核心问题:植物在干旱胁迫下如何通过保卫细胞感知脱落酸并关闭气孔以减少水分流失,以及如何利用这些机制工程化改良植物抗旱性。

关键发现:植物消耗了全球约65%的淡水 等 8 条

植物逆境生物学与抗旱工程 保卫细胞信号转导干旱耐受气孔运动离子通道脱落酸 拟南芥保卫细胞 拟南芥保卫细胞 蚕豆保卫细胞

Agrochemical control of plant water use using engineered abscisic acid receptors

Nature · 2015 · 10.1038/nature14123 · 含路线图 · 有原文

核心问题:缺乏能被现有农用化学品激活的ABA受体激动剂,难以实现对植物水分利用和干旱耐受的化学控制。

关键发现:筛选7,125个突变体-配体组合,从15种农用化学品中鉴定出4种弱响应化合物 等 5 条

合成生物学 农用化学品双炔酰菌胺受体工程干旱耐受脱落酸受体 拟南芥 拟南芥 本氏烟

Production and engineering of terpenoids in plant cell culture

Nature Chemical Biology · 2007 · 10.1038/nchembio.2007.8 · 含路线图 · 有原文

核心问题:植物细胞培养生产萜类化合物时产量低、变异大,且许多次级代谢物途径尚未完全阐明,导致大规模商业化供应困难。

关键发现:已发现超过40,000种萜类化合物 等 10 条

代谢工程 isoprenoid biosynthesismetabolic engineeringpaclitaxelplant cell cultureterpenoids Taxus spp. 细胞培养 Taxus spp. 细胞培养 Taxus spp. 细胞培养

Phenotypic diversification by enhanced genome restructuring after induction of multiple DNA double-strand breaks

Nature Communications · 2018 · 10.1038/s41467-018-04256-y · 含路线图 · 有原文

核心问题:探究同时诱导多个DNA双链断裂对基因组重排和表型多样性的影响,并开发一种可人工诱导基因组大范围重排的技术,以加速菌株和植物的定向进化与育种。

关键发现:TaqI激活后,二倍体酵母中28.1%(9/32)出现染色体大小改变,而单倍体为0%(0/16),对照组为3.1%(1/32);细胞存活率:单倍体约20%,二倍体约40%;同源重组频率提高18倍;13个突变体平均每个菌株1.3个SNV;检测到40个短基因转换(平均长度7.0 kb)、6个非同源... 等 5 条

合成生物学 DNA双链断裂TAQing系统基因组重排多倍体表型多样化 酿酒酵母(Saccharomyces ce... 酿酒酵母(Saccharomyces ce... 酿酒酵母(Saccharomyces ce...

Genome of Triptygium wilfordii and identification of cytochrome P450 involved in triptolide biosynthesis

Nature Communications · 2020 · 10.1038/s41467-020-14776-1 · 含路线图 · 有原文

核心问题:解析雷公藤内酯(triptolide)的生物合成途径,鉴定参与其生物合成的细胞色素P450酶,为异源生物生产奠定基础。

关键发现:雷公藤基因组估计大小约365.95 Mb,最终组装348.38 Mb,contig N50 等 3 条

合成生物学/代谢工程 CYP728B70Tripterygium wilfordiicytochrome P450diterpenoid biosynthesisgenome sequencingtriptolide Tripterygium wilfordi... Tripterygium wilfordii 酿酒酵母(Saccharomyces ce...

Divergent multifunctional P450s-empowered biosynthesis of bioactive triterifordin and cryptic asterenoids in Aconitum implies convergent evolution

Nature Communications · 2025 · 10.1038/s41467-025-61188-0 · 含路线图 · 有原文

核心问题:乌头属植物中催化ent-kaurene和ent-atiserene骨架氧化的多功能P450酶尚未被鉴定,其驱动二萜结构多样化的机制不清楚。

关键发现:从乌头属两个物种中发现9个TPS和14个P450,其中8个P450为多功能,可催化7个不同位点(C3、C15、C16、C17、C18、C19和C20)的氧化 等 7 条

合成生物学 AconitumBiosynthesisCytochrome P450DiterpenoidsTriterifordinent-Atiserene 乌头(Aconitum carmichae... 乌头(Aconitum coreanum) 乌头(Aconitum coreanum)

A redundant transcription factor network steers spatiotemporal Arabidopsis triterpene synthesis

Nature Plants · 2023 · 10.1038/s41477-023-01419-8 · 含路线图 · 有原文

核心问题:解析拟南芥根尖三萜类化合物生物合成基因簇细胞特异性表达的转录调控机制

关键发现:JA(50 μM,6 h)显著诱导拟南芥根尖thalianol和marneral BGC基因表达,且依赖于COI1 等 8 条

代谢工程 Arabidopsis thalianajasmonatesingle-cell RNA sequencingtranscription factor networktriterpene biosynthesis 拟南芥(Col-0)根尖 拟南芥(Col-0)根尖 拟南芥(Col-0)根尖

Phytase overexpression in Arabidopsis improves plant growth under osmotic stress and in combination with phosphate deficiency

Scientific Reports · 2018 · 10.1038/s41598-018-19493-w · 含路线图 · 有原文

核心问题:植物渗透胁迫响应与磷酸盐稳态之间的相互作用机制尚不清楚,特别是肌醇六磷酸(植酸)在此交互中的作用未知。

关键发现:PHY-US417过表达株系(L7和L9)植酸含量降低40%,ipk1-1突变体降低83% 等 8 条

代谢工程 拟南芥 (Arabidopsis thal... 拟南芥 (Arabidopsis thal... 拟南芥 (Arabidopsis thal...

Identification and characterization of the MADS-box genes highly expressed in the latiger cells of Hevea brasiliensis

Scientific Reports · 2019 · 10.1038/s41598-019-48958-9 · 含路线图 · 有原文

核心问题:橡胶树天然橡胶生物合成的分子调控机制尚不明确,尤其是调控次生代谢物的MADS-box转录因子家族缺乏系统鉴定与功能研究。

关键发现:共鉴定24个MADS-box基因(4个type I,20个type II),其中type II包含MIKC*(8个)和MIKC^*(12个)亚型 等 8 条

代谢工程 HbFPS1HbMADS24Hevea brasiliensisMADS-box乳管细胞天然橡胶生物合成 拟南芥 水稻 橡胶树

Hormonal control of promoter activities of Cannabis sativa prenyltransferase 1 and 4 and salicylic acid mediated regulation of cannabinoid biosynthesis

Scientific Reports · 2023 · 10.1038/s41598-023-35303-4 · 含路线图 · 有原文

核心问题:解析大麻素生物合成限速酶CsPT1和CsPT4基因启动子的激素调控机制,以及水杨酸对大麻素合成途径基因表达的调节作用。

关键发现:CsPT1和CsPT4在雌花中高表达,CsPT4启动子活性在腺毛中较强 等 7 条

代谢工程 Cannabis sativa Cannabis sativa Cannabis sativa

3-Hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase genes from Glycine max regulate plant growth and isoprenoid biosynthesis

Scientific Reports · 2023 · 10.1038/s41598-023-30797-4 · 含路线图 · 有原文

核心问题:大豆中8个HMGR基因(GmHMGR1-GmHMGR8)在植物生长发育和异戊二烯生物合成中的功能尚不清楚,尤其是MVA和MEP通路之间的相互作用。

关键发现:LOV处理后大豆株高分别降低35.25%和53.89%(0.5和1.0 μM),主根长度分别缩短48.23%和70.31%,侧根数量减少超过37.10% 等 3 条

代谢工程 HMGR大豆异戊二烯生物合成根发育洛伐他汀甲羟戊酸途径 Glycine max (大豆) Glycine max (大豆) Glycine max (大豆)

α-Copaene is a potent repellent against the Asian Citrus Psyllid Diaphorina citri

Scientific Reports · 2025 · 10.1038/s41598-025-86369-1 · 含路线图 · 有原文

核心问题:亚洲柑橘木虱(Diaphorina citri)是柑橘黄龙病(HLB)的主要传播媒介,需要开发高效、环保的驱避剂以用于push-pull防治策略。本文旨在探究转基因拟南芥释放的倍半萜类挥发物中,除β-caryophyllene外是否还有其他强效驱避成分,并评估其应用潜力。

关键发现:α-copaene在0.9~2.1 ng/μl源剂量下显著驱避ACP雌虫(p=0.0042~0.0210),有效浓度比β-caryophyllene(0.17 μg/μl)低约100倍,释放率仅需0.80±0.04 ng/min;β-caryophyllene动态释放装置中有效剂量为0.17 ... 等 4 条

化学生态学 / 昆虫行为学 / 植物保护 At5g44630Copaiba oilDynamic releaserRepellentα-copaeneα-humulene 转基因拟南芥 转基因拟南芥

Construction of a single-cell transcriptome atlas for Pogostemon cablin embryos reveals PcNAC048 as a dual regulator coordinating lateral root morphogenesis and patchouli alcohol biosynthesis

Communications Biology · 2025 · 10.1038/s42003-025-09434-5 · 含路线图 · 有原文

核心问题:构建广藿香体细胞胚单细胞转录组图谱,解析胚胎细胞分化轨迹,并揭示同时调控侧根发育和广藿香醇生物合成的关键转录因子PcNAC048。

关键发现:通过单细胞RNA测序对广藿香球形体细胞胚(GSE)和子叶形体细胞胚(CSE)进行分析,分别获得14,202和14,444个高质量细胞,鉴定出12个细胞簇及8种已知细胞类型。拟时分析显示顶端分生组织细胞可分化为表皮细胞,并筛选出13个转录因子。其中PcNAC048(Pat_B16G144500)... 等 4 条

代谢工程 NAC转录因子体细胞胚胎发生侧根发育单细胞RNA测序广藿香广藿香醇生物合成 Pogostemon cablin (广藿香) Pogostemon cablin (广藿香) Arabidopsis thaliana ...

Functional characterization of a gibberellin receptor and its application in alfalfa biomass improvement

Scientific Reports · 2017 · 10.1038/srep41296 · 含路线图 · 有原文

核心问题:如何利用赤霉素受体基因GoGID1提高紫花苜蓿等饲草作物的生物量

关键发现:GoGID1与拟南芥RGA/GAI蛋白在GA3存在下互作 等 5 条

植物代谢工程 拟南芥生物量改良紫花苜蓿赤霉素信号转导赤霉素受体 Galega orientalis 酿酒酵母(Saccharomyces ce... 拟南芥(Arabidopsis thali...

Transcriptomic insight into terpenoid and carbazole alkaloid biosynthesis, and functional characterization of two terpene synthases in curry tree (Murraya koenigii)

Scientific Reports · 2017 · 10.1038/srep44126 · 含路线图 · 有原文

核心问题:咖喱树(Murraya koenigii)中萜类和咔唑生物碱生物合成途径的分子基础尚未阐明,缺乏相关基因和酶的功能信息。

关键发现:转录组组装获得102857个contigs(90.28%具有≥1 FPKM),平均转录本长度1163.43 bp,GC含量40.79% 等 3 条

代谢工程 Murraya koenigiicarbazole alkaloidterpene synthaseterpenoid biosynthesistranscriptome Escherichia coli Rose... Escherichia coli Rose... 拟南芥原生质体

P-HYDROXYPHENYLPYRUVATE DIOXYGENASE from Medicago sativa is involved in vitamin E biosynthesis and abscisic acid- mediated seed germination

Scientific Reports · 2017 · 10.1038/srep40625 · 含路线图 · 有原文

核心问题:紫花苜蓿中参与维生素E生物合成和ABA介导种子萌发的HPPD基因功能未知,需要克隆并解析其在维生素E积累和种子萌发调控中的作用。

关键发现:克隆获得2064 bp全长MsHPPD cDNA,编码434个氨基酸 等 9 条

代谢工程 HPPD种子萌发紫花苜蓿维生素E脱落酸 拟南芥(Arabidopsis thali... 紫花苜蓿(Medicago sativa ... 拟南芥(转基因)