共 286 篇
核心问题:明确 MEP 途径中第二步酶 DXR 是否控制质体异戊二烯前体(IPP/DMAPP)的通量,以及其相对 DXS 的调控贡献。
关键发现:DXR 过表达株系(R-2 等)叶绿素和类胡萝卜素含量比野生型提高约 25%,而 DXR 沉默株系 R-3 降低约 20%;在 35S:TXS 背景下,过表达 DXS 使紫杉二烯积累提高
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代谢工程
ArabidopsisCarotenoidsDeoxyxylulose 5-phosphate reductoisomerase (DXR)Isoprenoid biosynthesisMethylethritol 4-phosphate (MEP) pathwayTaxadiene
Arabidopsis thaliana
Arabidopsis thaliana
Arabidopsis thaliana ...
核心问题:植物肌醇多磷酸激酶AtIpk2β在非生物胁迫应答中的生理功能尚不清楚,缺乏其在提高植物逆境耐受性方面的直接证据。
关键发现:AtIpk2β表达恢复了酵母arg82Δ突变体对盐(0.4/0.8 M NaCl)、渗透(0.4/0.8 M甘露醇)及37℃的温度敏感生长缺陷
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代谢工程
Arabidopsis thalianaAtIpk2βIP3Inositol phosphateStress toleranceTransgenic tobacco
烟草 (Nicotiana tabacum...
酿酒酵母 (Saccharomyces c...
拟南芥 (Arabidopsis thal...
核心问题:解析大豆甾醇C-24甲基转移酶2(GmSMT2)基因在植物膜甾醇生物合成中的分子特征与功能,包括其转录调控、启动子结构及在异源系统中对甾醇代谢流的影响。
关键发现:野生型拟南芥种子总甾醇含量平均为2.82 μg/mg,SHS(共表达HMGR1、SMT1和SMT2)种子最高达4.16 μg/mg
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代谢工程
CampesterolCis-elementsDevelopmentGene expressionMutant complementationPromoter
拟南芥(Arabidopsis thali...
拟南芥(Arabidopsis thali...
拟南芥(Arabidopsis thali...
核心问题:如何通过遗传改良调控水稻等作物中赤霉素、细胞分裂素和油菜素内酯的代谢与信号转导,以改善株型(半矮化、增加粒数、直立叶)并提高籽粒产量。
关键发现:到2050年全球人口预计达89亿,粮食产量需增加50%
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代谢工程
水稻油菜素内酯籽粒产量细胞分裂素赤霉素
水稻 (Oryza sativa L.)
水稻 (Oryza sativa L.)
菜豆 (Phaseolus coccineus)
核心问题:菜籽粕中的抗营养因子芥子碱(sinapine)含量高,限制了甘蓝型油菜(canola)蛋白作为饲料的价值,需要降低种子中芥子碱含量以改善粕品质。
关键发现:拟南芥中FAH和SCT基因敲除导致种子芥子碱显著下降,SCT突变体几乎无法检出
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代谢工程
BrassicaCanolaCholinePhenylpropanoidRNAiSinapine
Arabidopsis thaliana
Arabidopsis thaliana;...
Arabidopsis thaliana;...
核心问题:在细菌藿烷类化合物生物合成研究中,发现并阐明了不依赖甲羟戊酸的甲基赤藓醇磷酸(MEP)途径,该途径负责形成异戊二烯单元。
关键发现:['在Zymomonas mobilis中,通过13C标记葡萄糖揭示IPP的C-3和C-5分别来自葡萄糖的C-2/C-5和C-3/C-6,C-1、C-2、C-4分别来自C-6、C-5、C-4,表明MEP途径的碳骨架重排。', 'Zymomonas mobilis中藿烷类含量高达30 mg/g干...
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代谢工程
Deoxyxylulose phosphateDimethylallyl diphosphateIsopentenyl diphosphateIsoprenoid biosynthesisMethylerythritol phosphateMevalonate
Escherichia coli
Escherichia coli
Escherichia coli
核心问题:解析菊花R2R3-MYB转录因子CmMYB2在非生物胁迫(干旱、盐、冷)和ABA信号响应中的功能,并评估其在异源表达时对拟南芥耐逆性和开花时间的影响,为菊花及其他植物的抗逆遗传改良提供候选基因。
关键发现:成功克隆菊花R2R3-MYB转录因子CmMYB2(GenBank JF795918),其cDNA全长1331 nt,开放阅读框948 bp,编码315个氨基酸,蛋白分子量34.6 kDa,等电点8.87。CmMYB2表达受干旱(20% PEG)、200 mM NaCl、4°C冷胁迫和100 μ...
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植物分子生物学
Abiotic stress toleranceArabidopsis thalianaChrysanthemumCmMYB2Delayed flowering
Chrysanthemum morifolium
Arabidopsis thaliana ...
Arabidopsis thaliana ...
核心问题:人参倍半萜合酶基因(PgSTS)在环境胁迫(尤其是病原菌侵染)下的功能及其调控机制尚不清楚,需要解析PgSTS表达与萜烯积累的关系,并验证其异源过表达是否赋予植物抗病性。
关键发现:SA和MeJA处理使人参幼苗萜烯释放率分别达3.18%和9%
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代谢工程
Gene expressionGinsengMethyl jasmonateSalicylic acidSesquiterpene synthaseTerpene content
拟南芥 (Arabidopsis thal...
人参 (Panax ginseng)
核心问题:在高等植物中通过代谢工程高效合成酮类胡萝卜素(特别是虾青素),克服β-胡萝卜素向虾青素转化的瓶颈,并探索多基因共转化策略。
关键发现:['Haematococcus pluvialis在逆境条件下虾青素含量可达干重的4-5%,而Xanthophyllomyces dendrorhous仅达0.5%。', '在烟草中同时表达Paracoccus crtW和crtZ,酮类胡萝卜素水平提高9倍,叶片中echinenone积累量达6...
代谢工程
AstaxanthinCarotenoidsKetocarotenoidsMetabolic engineeringTransgenic plantsβ-Carotene ketolase
Haematococcus pluvialis
Synechococcus PCC7942
烟草 (Nicotiana tabacum)
核心问题:植物次生代谢物(类黄酮、生物碱、萜类)生物合成途径的转录调控机制复杂且尚未完全阐明,需要系统梳理和揭示调控网络。
关键发现:拟南芥ANAC078在高光条件下快速积累,上调超过165个基因(含PAP1),激活花色素苷合成。
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代谢工程
FlavonoidsTerpenesTerpenoid indole alkaloidsTranscriptional regulation
Arabidopsis thaliana
Arabidopsis thaliana
Arabidopsis thaliana
核心问题:确定拟南芥顺式异戊烯基转移酶 AtCPT6 在植物体内的催化产物及其功能,以理解其在多异戊烯醇生物合成中的作用。
关键发现:['AtCPT6 在酿酒酵母中合成 Pren/Dol-6、Pren/Dol-7 和 Dol-8,其中 Pren/Dol-7 为主,另有痕量 Pren-5。', '异源表达 AtCPT6 可恢复 rer2Δ 酵母在37°C下的生长,但 CPY 仍呈现低糖基化形式,表明不能恢复 N-糖基化。', ...
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代谢工程
rer2Δ酿酒酵母突变体多异戊烯醇多萜醇拟南芥蛋白质N-糖基化顺式异戊烯基转移酶
Saccharomyces cerevisiae
Arabidopsis thaliana
Saccharomyces cerevisiae
核心问题:拟南芥三萜类化合物合成与修饰途径中CYP71A16(马尼醇氧化酶)的功能特性尚未被详细表征,需要建立异源表达和体外重组系统以研究其催化性质。
关键发现:CYP71A16rab在大肠杆菌中表达量最高可达50 mg·L⁻¹
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代谢工程
ATR2CYP71A16E. coliheterologous expressionmarnerolplant triterpenoid
Escherichia coli C43 ...
Escherichia coli C43 ...
Bacillus subtilis
核心问题:如何通过基因工程提高转基因杨树中丁子香酚及其糖苷的产量
关键发现:野生型杂交杨树叶含有少量丁子香酚(6.2~8.8 μg/g鲜重,平均7.4±1.3 μg/g)。单独表达PhCFAT使丁子香酚含量平均达38.9 μg/g鲜重,最高达85.1 μg/g(为野生型的12倍),同时使丁子香酚单糖苷和双糖苷水平分别最高增加22倍和3.5倍。单独表达PhECS仅使丁子...
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代谢工程
Eugenol glycosideMetabolic engineeringMonolignolPhenylpropeneTransgenic aspen
杂交杨树 (Populus tremula...
杂交杨树 (Populus tremula...
杂交杨树 (Populus tremula...
核心问题:IPP异构酶(IDI)是类异戊二烯生物合成中IPP与DMAPP相互转化的关键调控酶,本文旨在系统综述两类IDI(I型和II型)的序列、结构、催化机制、酶学特性及生物技术应用前景。
关键发现:IDI催化IPP异构化为DMAPP,平衡常数Keq≈9
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代谢工程
DMAPPIPP异戊二烯合成异戊烯基二磷酸异构酶萜烯
Saccharomyces cerevisiae
Escherichia coli
Bacillus subtilis
核心问题:萜类合酶如何通过活性位点模板的宽松性产生萜类化合物的巨大结构多样性,以及这种模板如何通过突变进化出新的催化功能。
关键发现:萜类天然产物已发现超过55,000种。γ-humulene合成酶可产生52种不同产物,其中γ-humulene仅占28.6%。FPPase突变体的活性位点加深后可合成含多达14个异戊二烯单元的聚异戊二烯焦磷酸。仅替换1个活性位点残基即可将isokaurene合酶或abietadiene合酶转化...
合成生物学
cyclizationisoprenoid couplingterpenoid synthaseterpenome
Escherichia coli
Sinapis alba
Artemisia tridentata ...
核心问题:真核生物中功能相关基因成簇的机制与进化意义,以及拟南芥三萜合成基因簇的起源和演化。
关键发现:拟南芥三萜基因簇四个基因表达高度相关(r=0.86)
等 5 条
代谢工程
三萜生物合成基因簇拟南芥次级代谢趋同进化
Arabidopsis thaliana
Arabidopsis thaliana
Arabidopsis thaliana
核心问题:拟南芥中β-胡萝卜素羟化途径尚未完全阐明,缺乏完全阻断α-或β-胡萝卜素羟化的突变体,需要确定参与β-环羟化的酶及其在α-与β-胡萝卜素羟化中的分工。
关键发现:在chy1chy2lut2三突变体中,约80%的叶片类胡萝卜素为β-胡萝卜素(暗适应下β-胡萝卜素为22.3 mol/100 mol Chl,总类胡萝卜素约27.7)。在chy1chy2lut5三突变体中,β-胡萝卜素来源的叶黄素(紫黄质、新黄质、玉米黄质等)完全检测不到,检测限为野生型水平的...
等 2 条
代谢工程
ArabidopsisCarotene hydroxylasesCarotenoid biosynthesisXanthophylls
Arabidopsis thaliana
Arabidopsis thaliana
Arabidopsis thaliana
核心问题:植物挥发性萜类化合物的生物合成途径、基因表达调控及亚细胞区室化机制尚不完全清楚,特别是MVA与MEP途径的区室化、萜类合酶的亚细胞定位以及代谢工程中的应用。
关键发现:MEP途径HDR产生IPP和DMAPP的比例为85:15
等 5 条
代谢工程
Metabolic engineeringSpatio-temporal expressionSubcellular localizationTerpene synthaseVolatile terpenoids
Arabidopsis thaliana
Arabidopsis thaliana
Brassica juncea
核心问题:探究甜菊SrUGT85C2过表达对拟南芥赤霉素积累及生长发育的影响,揭示其在质体MEP途径中的调控作用。
关键发现:转基因拟南芥GA3含量显著降低78-83%(对照90.05 ng/g,T-138为20.05 ng/g,T-434为15.28 ng/g)
等 6 条
代谢工程
Arabidopsis thalianaGibberellinMEP pathwaySrUGT85C2Stevia rebaudiana
拟南芥(Arabidopsis thali...
拟南芥(Arabidopsis thali...
拟南芥(Arabidopsis thali...
核心问题:利用烯还原酶(Old Yellow Enzyme家族)高效、高立体选择性地还原活化烯烃,制备工业相关的手性光学活性化合物,同时解决辅因子成本高和立体选择性控制等难题。
关键发现:['β-硝基丙烯酸酯经OYE1还原,ee≥87%,相应β2-氨基酸盐酸盐总产率为57-73%。', 'YqjM还原N-酰基丙氨酸衍生物5a得(S)-5b,转化率41%、ee 97%
等 6 条
生物催化与合成生物学
Asymmetric reductionBiocatalysisChiral building blocksEne-reductaseOld Yellow Enzyme
Saccharomyces pastori...
Saccharomyces cerevisiae
Saccharomyces cerevisiae