Homogenitate Phytyltransferase Activity Is Limiting for Tocopherol Biosynthesis in Arabidopsis
核心问题:HGA植基转移酶(HPT)活性是否是拟南芥各组织中生育酚(维生素E)生物合成的限速步骤。
关键发现:叶片中HPT1过表达使HPT比活性提高10倍,总生育酚含量提高4.4倍(α-生育酚从19.1 pmol/mg增至55-80 pmol/mg) 等 4 条
核心问题:HGA植基转移酶(HPT)活性是否是拟南芥各组织中生育酚(维生素E)生物合成的限速步骤。
关键发现:叶片中HPT1过表达使HPT比活性提高10倍,总生育酚含量提高4.4倍(α-生育酚从19.1 pmol/mg增至55-80 pmol/mg) 等 4 条
核心问题:探究赤霉素(GA)生物合成途径早期步骤中CPS和KS过表达对代谢流及活性GA水平的影响,并鉴定途径中的限速步骤。
关键发现:CPS OE-a使ent-kaurene水平增加约1008倍,CPS/KS OE-a增加约1888倍 等 4 条
核心问题:探究种子中类胡萝卜素合成是否受 phytoene synthase 限速,以及种子特异性过表达内源 phytoene synthase 对种子类胡萝卜素、叶绿素、ABA 积累和萌发的影响。
关键发现:转基因种子中 β-胡萝卜素平均增加43倍,总量约260 μg/g 鲜重(对照6 μg/g) 等 8 条
核心问题:解析金稻胚乳呈黄色而非红色的分子机制,即为何转入PSY和CRTI后未积累红色番茄红素,而是形成β-胡萝卜素和叶黄素。
关键发现:水稻胚乳中Psy mRNA比叶片低130倍,LCY低25倍,HYD低22倍,PDS低10倍,ZDS低8倍,CRTISO低4倍 等 5 条
核心问题:探究异戊二烯生物合成途径中MEP途径基因与异戊二烯合酶的进化保守性差异,以及异戊二烯合酶从萜烯合酶家族中演化而来的机制。
关键发现:MEP途径基因在葛根与拟南芥间高度保守(DXS成熟蛋白89%同一性,DXR 80%,Idi 87%/90%) 等 2 条
核心问题:酸性土壤中铝离子毒害植物,需要鉴定能够提高植物铝耐受性的新基因。
关键发现:从大豆根瘤、Stylosanthes hamata根和白羽扇豆簇根的cDNA文库中筛选出9个能增强酵母铝耐受性的cDNA 等 6 条
核心问题:异戊二烯排放对植物的生物学功能尚不明确,特别是热耐受假说缺乏直接的分子遗传学证据,且天然非排放体拟南芥是否适合作为研究模型存在争议。
关键发现:成功获得异戊二烯排放的转基因拟南芥,强排放株系(8和9)叶片和花的异戊二烯排放率为4-6 nmol g FW^-1 h^-1,株系10为1.5 nmol g FW^-1 h^-1,株系3为0.2 nmol g FW^-1 h^-1,株系5和野生型极低 等 4 条
核心问题:尽管经过30多年的研究,植物中黄酮类化合物特异性异戊烯基转移酶的基因尚未被鉴定,阻碍了异戊烯基黄酮类化合物的生物工程应用。
关键发现:SfN8DT-1在酵母中表达获得naringenin 8-二甲基烯丙基转移酶活性,活性为1.38±0.3 nmol h^-1 mg protein^-1 等 5 条
核心问题:植物细胞中抗坏血酸(AsA)水平的调控机制尚不清楚,尤其是抗坏血酸生物合成途径如何受到底物供应和关键酶活性的调节。
关键发现:激活标签突变体AT23040叶总AsA约为野生型的2倍 等 7 条
核心问题:植物类胡萝卜素生物合成途径中缺失的15-顺式-ζ-胡萝卜素异构酶(Z-ISO)基因的分离与功能鉴定,填补了由八氢番茄红素转化为番茄红素过程中异构化步骤的空白。
关键发现:Z-ISO基因(拟南芥At1g10830、玉米Y9/ZmZ-ISO)编码15-顺式-ζ-胡萝卜素异构酶,催化9,15,9'-三顺式-ζ-胡萝卜素异构化为9,9'-二顺式-ζ-胡萝卜素 等 9 条
核心问题:现有公共代谢途径数据库(如AraCyc、KEGG)对拟南芥异戊二烯途径的注释不全面、不准确,存在冗余和缺失,缺乏高质量的人工注释数据,难以支持系统生物学分析。
关键发现:AtIPD数据库共收录279个经过人工注释的异戊二烯途径基因,而BioPathAt、AraCyc和KEGG分别只有197、205和178个。各通路基因数:甲羟戊酸途径9个、异戊烯基二磷酸生物合成31个、甾醇合成25个、油菜素内酯合成8个、三萜14个、倍半萜16个、二萜19个、蛋白质异戊烯化7个...
核心问题:孢粉素生物合成酶在绒毡层细胞中的亚细胞定位及其是否通过形成代谢复合物(metabolon)来高效合成孢粉素前体
关键发现:免疫金标记定量显示:PKSA中82%(n=4367)的标记位于内质网,PKSB为80%(n=969),ACOS5为52%(n=880),TKPR1为80%(n=2359),而TKPR2仅35%(n=1854) 等 3 条
核心问题:人参中甲羟戊酸途径关键酶HMGR对三萜皂苷(人参皂苷)生物合成的调控机制尚不清楚,本研究旨在克隆并功能鉴定两个人参HMGR基因(PgHMGR1和PgHMGR2)在人参皂苷生物合成中的作用。
关键发现:分离得到PgHMGR1 cDNA长1722 bp,编码573个氨基酸 等 3 条
核心问题:解析短时与长时干旱胁迫下ABA水平的动态变化如何影响大麦的同化效率和水分利用效率,以及ABA信号通路组分的差异调控机制。
关键发现:['在干旱胁迫4天后,早衰型品系旗叶ABA含量比保持绿色型高15倍 等 5 条
核心问题:解析苯丙烷代谢途径紊乱导致拟南芥ref8突变体严重矮化和不育的机制,并探究水杨酸积累与生长抑制的关系。
关键发现:["地塞米松处理后2小时内,C3'H转录水平升高约20倍,且至少稳定7天。", '持续诱导可使ref8pOpON植株鲜重显著恢复,p-香豆酸酯含量显著降低,类黄酮和芥子酰苹果酸恢复至野生型水平。', 'DFRC分析显示,诱导后愈创木基(G)和紫丁香基(S)木质素含量显著增加,而对羟基苯基(H)...
核心问题:验证GA合成关键酶20-氧化酶过表达是否会导致GA过量产生,并解析其对植物生长发育的影响。
关键发现:转基因T2植株中含转基因个体比无转基因同胞高15%~30%(如25-2为41.1 cm vs 等 3 条
核心问题:系统评估拟南芥中异戊二烯前体生物合成途径(胞质/过氧化物酶体MVA途径和质体MEP途径)各基因转录调控对异戊二烯产物积累的相对重要性,并利用该信息指导代谢工程以提高甾醇产量。
关键发现:HMG1(HMGR)过表达使甾醇最高增加4倍 等 6 条
核心问题:野生型OR蛋白促进类胡萝卜素积累能力有限,而自然突变体BoOR_MUT携带有大反转座子插入且导致矮化,难以应用;需要开发一种简单有效的突变OR来大幅度提高植物类胡萝卜素(特别是β-胡萝卜素)含量。
关键发现:AtOR或SbOR过表达使愈伤组织总类胡萝卜素提高至多2倍 等 3 条
核心问题:解析野生型拟南芥萜类挥发物的组成与释放规律,并通过异源表达萜烯合酶研究单萜和倍半萜在拟南芥中的代谢调控、亚细胞区室化及其生态功能。
关键发现:野生型拟南芥花部释放二十余种单萜和倍半萜,呈昼夜节律,而 vegetative 部分仅在痕量检测到柠檬烯和β-月桂烯。质体靶向FaNES1的转基因拟南芥释放S-芳樟醇(>99%对映体选择性)和少量橙花叔醇 等 3 条
核心问题:拟南芥低生育酚突变体 vte5-1 的基因鉴定,以及植物中游离植醇如何被激活并用于生育酚生物合成的机制
关键发现:拟南芥 vte5-1 突变体种子总生育酚水平降至野生型的 20%(减少80%);叶生育酚降低 65%(突变体 等 21 条