Ketocarotenoid Production in Soybean Seeds through Metabolic Engineering
核心问题:在大豆种子中生产酮类胡萝卜素(如角黄素和虾青素),以替代昂贵的化学合成添加剂用于动物饲料。
关键发现:转基因大豆种子中角黄素含量最高达52 μg/g干重(crtw-1-32事件),β-胡萝卜素含量达60–741 μg/g,虾青素含量为2–7 μg/g 等 2 条
核心问题:在大豆种子中生产酮类胡萝卜素(如角黄素和虾青素),以替代昂贵的化学合成添加剂用于动物饲料。
关键发现:转基因大豆种子中角黄素含量最高达52 μg/g干重(crtw-1-32事件),β-胡萝卜素含量达60–741 μg/g,虾青素含量为2–7 μg/g 等 2 条
核心问题:快速发现和功能表征四种内生真菌(Hypoxylon sp. CI4A, CO27, EC38 和 Daldinia eschscholzii EC12)中产生'mycodiesel'的萜烯合酶,解析其生物合成途径。
关键发现:从四种内生真菌基因组中鉴定出26个推定TPS基因,其中12个在E. coli中成功表达并有功能。大多数功能TPS同时表现出单萜和倍半萜合酶活性。例如,EC12-PGS产生β-蒎烯(17.64%)、α-蒎烯(16.92%)、β-顺式罗勒烯(21.06%)和α-愈创木烯(11.03%) 等 6 条
核心问题:阐明唇形科植物中鼠尾草酸(carnosic acid)生物合成的前几步酶学机制,特别是从希腊鼠尾草(Salvia fruticosa)和迷迭香(Rosmarinus officinalis)中鉴定并功能表征负责CDP、miltiradiene和ferruginol合成的关键酶。
关键发现:SfCPS和SfKSL的ORF分别为2391 bp和1755 bp,分别编码copalyl diphosphate synthase和kaurene synthase-like蛋白,SfCPS与RoCPS1氨基酸同一性88%,SfKSL与RoKSL2同一性85% 等 7 条
核心问题:检验倍半萜烯(E)-β-金合欢烯和(E)-α-佛手柑烯是否通过抗氧化或膜稳定机制保护野生烟草Nicotiana attenuata免受臭氧、UVB和干旱胁迫的伤害。
关键发现:在空腔中注入1μL纯(E)-β-金合欢烯可使约500ppb臭氧在数分钟内降低>100ppb 等 7 条
核心问题:雷公藤中萜类活性成分生物合成关键酶FPS的基因缺乏研究,导致其合成途径解析和微生物合成受限,亟需克隆并功能表征FPS基因。
关键发现:TwFPS1 cDNA全长1345 bp,ORF 1029 bp,编码342 aa,预测分子量39.54 kDa,pI 等 3 条
核心问题:微藻中角鲨烯合成与积累的分子机制未知,缺乏有效遗传改造策略,需要在模式绿藻莱茵衣藻中鉴定并功能表征角鲨烯合酶(SQS)和角鲨烯环氧酶(SQE)基因,通过遗传改造提高角鲨烯产量。
关键发现:['CrSQS在大肠杆菌中重组表达具有角鲨烯合酶活性,催化14C-FPP转化为角鲨烯,需NADPH和Mg2+/Mn2+', 'CrSQE在酵母erg1突变体中表达可恢复ergosterol合成,证明具有角鲨烯环氧酶功能', 'CrSQS过表达株系中CrSQS表达量提高3-4倍,14C-FPP向...
核心问题:玉米类胡萝卜素ε-羟化酶基因CYP97C19的功能尚未被实验验证,需要克隆并功能鉴定以理解类胡萝卜素羟化步骤。
关键发现:在转基因拟南芥株系1、2、3中,lutein含量分别占总类胡萝卜素的26.5%、32.2%、49.6%,而lut1突变体仅痕量 等 5 条
核心问题:青蒿素价格高昂,其天然来源仅 Artemisia annua,且含量低(0.01-0.8%干重),急需提高产量或寻找替代来源。
关键发现:野生型 A. carvifolia 中青蒿素含量为8μg/g,青蒿酯(artesunate)2.24μg/g,双氢青蒿素(DHA)13.6μg/g,蒿甲醚(artemether)12.8μg/g。rol B 转基因植株青蒿素含量提高3-7倍,rol C 转基因提高2.3-6倍。rol B 转基... 等 5 条
核心问题:类胡萝卜素生物合成途径中各个酶促步骤在蓝藻(Synechocystis sp. PCC 6803)中的亚细胞定位尚不清楚,尤其是CrtQ和CrtO在质膜与类囊体膜中的分布未知。
关键发现:PM1的类胡萝卜素/蛋白比最高,TM和PM2中类胡萝卜素含量分别仅为PM1的16%和11% 等 6 条
核心问题:提高肺炎克雷伯菌1,3-丙二醇氧化还原酶(PDOR)的活性,以促进甘油生物转化为1,3-丙二醇的效率。
关键发现:通过四轮易错PCR和一轮筛选,获得突变体PDOR'-24(单点突变A199S),其酶活性为48 U/mg,是野生型(9.9 U/mg)的4.9倍,且比之前报道的菌株经优化后的活性高9.7倍 等 2 条
核心问题:解析雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)在水杨酸(SA)和茉莉酸(JA)诱导下虾青素生物合成途径的转录组调控机制,比较两种激素诱导的基因表达差异。
关键发现:RNA-seq共获得108,558个unigenes,其中56,077个(51.7%)获得GO注释 等 5 条
核心问题:解析Xanthophyllomyces dendrorhous中类胡萝卜素生物合成受到葡萄糖分解代谢物阻遏调控的分子机制,鉴定并功能表征参与该过程的Mig1转录抑制因子。
关键发现:鉴定出X. dendrorhous MIG1基因cDNA长2592 bp,编码863个氨基酸的Mig1蛋白(预测分子量92.24 kDa),其C2H2锌指结构域能特异性结合含Mig1 box的DNA片段 等 5 条
核心问题:从甘薯贮藏根中克隆参与类胡萝卜素生物合成的牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合酶基因IbGGPS,并验证其在类胡萝卜素合成和渗透胁迫耐受中的作用。
关键发现:克隆的IbGGPS全长cDNA为1269 bp,含1092 bp ORF,编码363个氨基酸;IbGGPS-GFP定位于洋葱质膜特定区域和烟草叶绿体;转基因拟南芥L11和L13总类胡萝卜素含量分别为243±2.5和241±14.6 μg g-1 FW,显著高于野生型的220±0.8 μg g-... 等 10 条
核心问题:解析番茄中二萜类化合物lycosantalonol的生物合成途径及其组织特异性表达,并探究其在野生型植株中检测不到的原因。
关键发现:CPT2、TPS21和CYP71BN1在幼嫩叶柄小叶中表达量最高,其中CPT2表达量比其他组织高至少4倍,CYP71BN1表达量比CPT2/TPS21高约10倍 等 4 条
核心问题:芝麻素等有益木脂素在自然界来源有限,传统提取依赖芝麻种子且产量低、受季节限制,需要建立高效、稳定、可持续的异源生产平台。野生型朝鲜连翘不能合成芝麻素,已有的双转基因细胞系CPi-Fk虽可生产但产量不足且无法长期保存。
关键发现:U18i-CPi-Fk中松脂醇苷元产量为2.21±0.72 μg/g DW,比CPi-Fk(0.34±0.09 μg/g DW)高约5倍 等 4 条
核心问题:首次从红藻中克隆并功能鉴定氧化角鲨烯环化酶(OSC),确认其催化产物为环阿屯醇,并探究红藻甾醇合成途径。
关键发现:LdCAS开放阅读框编码739个氨基酸 等 4 条
核心问题:酿酒酵母在发酵过程中面临氧化应激和乙醇积累等不利条件,导致细胞活力下降、酒精产量受限,需要提高其胁迫耐受性和发酵性能。
关键发现:['表达OsMDHAR的酵母(TC)MDHAR酶活性比野生型(WT)高约10倍 等 7 条
核心问题:探究沉默转录抑制因子ZCT1是否能够解除其对长春花毛状根中萜类吲哚生物碱(TIA)生物合成的抑制作用,从而提高TIA产量,并揭示TIA生物合成的调控机制。
关键发现:在雌二醇(5 μM)诱导下,ZCT1沉默效率在不同转基因株系中变异,Zct1表达水平为未处理的0.35-0.9倍,其中Zct1hp-38株系表现最强沉默(0.35倍)。MJ处理显著诱导Zct1,250 μM MJ诱导2.8倍,1000 μM MJ诱导28倍 等 3 条
核心问题:提高Raoultella ornithinolytica B6发酵生产2,3-丁二醇的产量,并减少副产物(尤其是乙酸)的积累。
关键发现:25°C培养较30°C细胞生长提高58.7%,2,3-BD浓度提高5.1%,总有机酸从3.34 g/L降至1.13 g/L 等 7 条
核心问题:如何在莴苣中通过代谢工程提高维生素E(生育酚)含量,同时增强植物在高光胁迫下的光合作用与耐受性,并阐明生育酚、质体醌和维生素K1三条途径间的底物竞争关系。
关键发现:转基因莴苣中γ-生育酚含量提高60%-93%,α-生育酚提高41%-93%,总(α+γ)-生育酚提高50%-84% 等 5 条