共 286 篇
核心问题:植物基因工程中广泛使用的单一启动子(如CaMV35S)在多基因叠加表达时易引发基因沉默和遗传重组,亟需开发活性更强、性质可控的新型嵌合启动子作为替代。
关键发现:在烟草原生质体中,MUASMSCP启动子的GUS活性是MUAS35SCP的1.1倍、CaMV35S的1.5倍
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合成生物学
GFPGUSIL-24MMV原生质体嵌合启动子
烟草 (Nicotiana tabacum...
烟草原生质体
烟草原生质体
核心问题:不同异源表达系统对同一植物单萜醇合酶(甜罗勒香叶醇合酶GES)产物特异性的影响,以及宿主细胞背景是否导致酶催化产物谱的改变。
关键发现:在葡萄(V. vinifera)中GES表达产物为93%香叶醇、3%香茅醇、4%橙花醇,香叶醇含量50.7±17.6 μg/g叶片
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代谢工程
CarbocationGeraniol synthaseHeterologous expressionMonoterpenols
Vitis vinifera (葡萄, 品...
Arabidopsis thaliana ...
Nicotiana benthamiana...
核心问题:研究部分失活的玉米黄质环氧化酶(ZE)对拟南芥类胡萝卜素组成、叶黄素循环功能和非光化学淬灭(NPQ)动力学的影响,揭示部分ZE活性对光合保护机制的作用。
关键发现:MaZEP7系中aba1转录水平略低于野生型但高于npq2突变体
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代谢工程
Arabidopsis thalianaCarotenoidsNon-photochemical quenchingXanthophyll cycleZeaxanthin epoxidase
Arabidopsis thaliana
Arabidopsis thaliana
核心问题:ACGT核心序列在启动子中的拷贝数与间隔长度如何决定启动子对水杨酸(SA)和脱落酸(ABA)的响应特异性
关键发现:在稳定转基因烟草中,(ACGT)N5(ACGT)在SA处理下报告基因表达增加3倍;(ACGT)N25(ACGT)在ABA处理下增加3倍。最高根表达为17.22 nmol/min/mg蛋白((ACGT)N5(ACGT)),叶最高14.06 nmol/min/mg蛋白,种子最高9.63 nmol/...
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植物基因表达调控
ACGT motifAbscisic acid regulationGene expressionPromoter regulationSalicylic acid regulationcis-Elements
烟草(Nicotiana tabacum ...
烟草(Nicotiana tabacum ...
拟南芥(Arabidopsis thali...
核心问题:阐明脱落酸(ABA)在植物非生物胁迫耐受中的多层次调控机制,包括ABA合成、信号转导(受体、磷酸酶、激酶、转录因子)、表观遗传修饰(DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑)以及RNA调控等。
关键发现:['在拟南芥中,ABA处理使166个磷酸化肽段水平升高、117个降低
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植物逆境生物学
ABA signalingACGT cis elementAbiotic stressAbscisic acidProtein phosphatase 2C
拟南芥 (Arabidopsis thal...
拟南芥 (Arabidopsis thal...
拟南芥 (Arabidopsis thal...
核心问题:解析来自哈茨木霉的kelch重复蛋白基因Thkel1的功能,并探索其在植物中过表达提高耐盐和渗透胁迫的能力。
关键发现:Thkel1基因ORF为1014 bp,编码338个氨基酸的蛋白(36.45 kDa),含4个kelch结构域。沉默Thkel1导致木霉葡萄糖苷酶活性显著降低,如Kel4在4℃和28℃下活性分别为0.05和1.25 μmol/min/mg,而野生型T34为0.20和2.67
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植物生物技术
Arabidopsis thalianaGlucosidaseKelch domainsSalt and osmotic stressesTrichoderma harzianum
Trichoderma harzianum...
Arabidopsis thaliana ...
核心问题:植物中短链法尼基焦磷酸合酶(FPS)异构体的亚细胞定位长期不明确,传统认为其存在于细胞质中,但近期研究发现甲羟戊酸(MVA)途径部分酶定位于过氧化物酶体,因此需要明确长春花(Catharanthus roseus)短链FPS的实际亚细胞定位及其在异戊二烯生物合成中的潜在作用。
关键发现:CrFPS cDNA全长1238 bp,开放阅读框为1038 bp,编码345个氨基酸,预测分子量为39.9 kDa
等 4 条
代谢工程
Catharanthus roseusFarnesyl diphosphate synthaseIsoprenoidPeroxisomePrenyltransferase
Catharanthus roseus (...
Saccharomyces cerevis...
Catharanthus roseus 细胞
核心问题:干旱胁迫下内源ABA对VDE基因表达的正反馈调控机制,以及过表达VDE基因能否提高拟南芥抗旱性和减轻光合损伤。
关键发现:克隆的LcVDE基因编码470个氨基酸的多肽,分子量约53.6 kDa,其氨基酸序列包含lipocalin家族的三个保守区域。干旱胁迫下,LcVDE表达量在7天时显著上升,14天时达到最高,之后下降
等 3 条
植物代谢工程
Drought stressEndogenous ABAL. chinense VDEPhotochemical quenching
Lycium chinense (枸杞)
Arabidopsis thaliana ...
核心问题:鉴定硅藻Phaeodactylum tricornutum中三个推定的玉米黄质环氧化酶基因(zep1、zep2和zep3)的功能,确定哪些编码功能性酶并参与叶黄素循环。
关键发现:在npq2-zep2和npq2-zep3转化体中,玉米黄质环氧化得到恢复。npq2-zep2中花药黄质含量高达503.5±45.7 μg/g dw,叶黄素含量降至52.4±4.7 μg/g dw,并产生叶黄素-5,6-环氧化物
等 2 条
代谢工程
Arabidopsis thaliana npq2 mutantPhaeodactylum tricornutumdiatomsfucoxanthin synthesisxanthophyll cyclezeaxanthin epoxidase
拟南芥(Arabidopsis thali...
拟南芥(Arabidopsis thali...
拟南芥(Arabidopsis thali...
核心问题:植物倍半萜等次生代谢物的生物合成随发育阶段变化,但由内源发育信号调控的分子机制尚不清楚。长期缺乏植物发育与萜类生物合成之间的直接分子联系。
关键发现:拟南芥中 TPS21 表达随花发育持续上升,18 DAF 达最大;Pro35S:MIM156 使 TPS21 表达增加 2 倍以上,(E)-β-caryophyllene 释放量显著增加,而 Pro35S:MIR156 使 TPS21 表达和产物急剧下降。SPL9 直接结合 TPS21 启动子...
等 4 条
植物代谢调控 / 合成生物学
ArabidopsisPatPTSPogostemon cablinTPS21miR156 targeted SPLssesquiterpene biosynthesis
拟南芥 (Arabidopsis thal...
拟南芥 (Arabidopsis thal...
拟南芥 (Arabidopsis thal...
核心问题:ABA信号调控青蒿素生物合成的具体分子机制尚不清楚,特别是缺乏将ABA信号与青蒿素合成关键基因直接联系起来的转录因子。
关键发现:双LUC筛选中AabZIP1将ADS和CYP71AV1启动子活性提高2.7倍(P<0.01)
等 5 条
代谢工程
Artemisia annuaabscisic acid (ABA)artemisininbZIP transcription factorsesquiterpene
Artemisia annua (青蒿)
Artemisia annua (青蒿)
Artemisia annua (青蒿)
核心问题:紫杉醇是重要的抗癌药物,但其在天然植物中含量极低,化学合成不具商业可行性,需要开发替代生物技术生产途径以满足市场需求。
关键发现:紫杉醇在红豆杉树皮中含量极低(0.001%-0.05%),市场价格约60万美元/千克
等 8 条
代谢工程
BiosynthesisMetabolic engineeringPaclitaxelPlant cell cultureTaxolTaxus
Escherichia coli
Escherichia coli
Escherichia coli
核心问题:茉莉酸(JAs)作为植物防御和发育信号,如何调控多种次生代谢物(如尼古丁、萜类吲哚生物碱、花青素、硫代葡萄糖苷和青蒿素)的生物合成,以及这一调控机制在代谢工程中的应用。
关键发现:茉莉酸信号通过SCFCOI1-JAZ共受体感知,JAZ蛋白抑制MYC2等转录因子,从而调控次生代谢基因表达
等 7 条
代谢工程
AnthocyaninsArtemisininGlucosinolatesJasmonateNicotineTerpenoid indole alkaloids
拟南芥 (Arabidopsis thal...
拟南芥
拟南芥
核心问题:植物次生代谢中代谢物形成(metabolon formation)与代谢通道(metabolic channeling)的机制,以及这些机制如何使植物高效合成天然产物并避免代谢干扰。
关键发现:拟南芥基因组编码112个UDP-糖基转移酶
等 4 条
代谢工程
代谢物形成代谢通道植物天然产物次生代谢细胞色素P450
拟南芥(Arabidopsis thali...
栽培草莓(Fragaria ananassa)
栽培草莓(Fragaria ananassa)
核心问题:克隆并功能鉴定银杏(Ginkgo biloba)中参与银杏内酯生物合成的2-C-甲基-D-赤藓醇4-磷酸胞苷酰转移酶(GbMECT)基因,并研究其亚细胞定位和转录特性。
关键发现:GbMECT cDNA全长1411 bp,含984 bp开放阅读框,编码327个氨基酸,理论分子量36.3 kDa,理论pI 9.08。DNA水平与拟南芥AtMECT和水稻OsMECT的一致性分别为70.7%和70.2%
等 2 条
代谢工程
2-C-methyl-D-erythritol 4-phosphate cytidyltransferaseArabidopsis thalianaCruciferaeGinkgo bilobaGinkgoaceaeGinkgolide
Ginkgo biloba
Escherichia coli NMW33
Arabidopsis thaliana原生质体
核心问题:阐明植物挥发性同源萜类化合物DMNT和TMTT的生物合成途径、酶学机制及其调控,并探讨其在植物防御与传粉中的作用。
关键发现:同源萜类DMNT(C11)和TMTT(C16)是植物挥发物的重要组分
等 6 条
植物代谢生物学
Cytochrome P450Floral scentHomoterpeneIndirect defensePlant volatilesTerpene synthase
拟南芥 (Arabidopsis thal...
拟南芥 (Arabidopsis thal...
蒺藜苜蓿 (Medicago trunca...
核心问题:研究拟南芥类胡萝卜素羟化酶(AtB1、CYP97A3、CYP97B3、CYP97C1)在α-胡萝卜素和β-胡萝卜素环羟化中的体内功能,以及这些羟化酶与β-胡萝卜素酮化酶bkt1共表达时对酮类类胡萝卜素生成和类胡萝卜素代谢流的影响。
关键发现:AtB1过表达使β-胡萝卜素途径产物显著增加:β-隐黄素0.51 μg/g(WT
等 8 条
代谢工程
Arabidopsis thalianaCrtOCruciferaeCytochrome P450Keto carotenoidKetolase
拟南芥 (Arabidopsis thal...
拟南芥 (Arabidopsis thal...
拟南芥 (Arabidopsis thal...
核心问题:Solanesol是一种高价值的45碳异戊二烯化合物,其供应不稳定且成本高,需要寻找可持续的生物来源。文章综述了solanesol在茄科植物及其废弃物中的存在、生物合成途径、用途以及用于生产coenzyme Q10等药物的潜力。
关键发现:['烟草叶片中solanesol含量范围0.4%-1.7%干重(Zhou和Liu,2006),另一研究显示0.05%-1.77%干重(Kotipalli等,2008)。', '马铃薯叶片中solanesol含量变化大,从1.5%干重(Asahina等,1977)到0.04%每克鲜重(Ma等,2...
等 2 条
代谢工程
Coenzyme Q10IsoprenoidSolanaceaeSolanesolTerpenoid
烟草 (Nicotiana tabacum)
烟草
水稻 (Oryza sativa)
核心问题:如何通过酶工程和代谢工程的协同作用,提高丁香苷(syringin)在拟南芥叶片中的生产效率,克服UGT72E3催化活性低及底物(芥子醇)供应不足的双重障碍。
关键发现:UGT72E3/2在体外高浓度芥子醇条件下丁香苷产量比UGT72E3高4倍
等 4 条
代谢工程
Arabidopsis thalianaConiferinConiferyl alcohol 4-O-glucosideCruciferaeGene stackingGlucosyltransferase 72E family
Arabidopsis thaliana
Arabidopsis thaliana
Arabidopsis thaliana
核心问题:对葡萄中(E)-β-石竹烯合酶VvGwEcar2进行生化表征,并评估其在同源和异源植物中过表达对挥发性萜类排放的影响,以理解其生态功能并开发害虫防治策略。
关键发现:体外酶学表征显示VvGwEcar2产物比例为β-caryophyllene:α-humulene:germacrene D=70:23.5:6.5,Km为31.4 μM,kcat为0.19 s-1,kcat/Km为6.1 mM-1 s-1,最适pH 7.8。在拟南芥中过表达使E-β-caryo...
等 2 条
代谢工程
(E)-β-caryophylleneArabidopsis thalianaBrassicaceaeGenetic transformationGrapevineSesquiterpenes
Escherichia coli BL21...
Arabidopsis thaliana ...
Vitis vinifera cv. Br...