トマトのカプサンチン/カプソルビン合成酵素をコードするCaCCSを発現させることで,果物のプロビタミンAの含有量と収穫量が増加します

科学分野:

• 植物バイオテクノロジー 植物バイオテクノロジー
• メタボリックエンジニアリング
• 栄養科学とは,栄養科学である.

背景:

• ベータカロテン (プロビタミンA) を含むカロテノイドは,健康に有益な重要な植物性染料です.
• バイオ強化戦略は,主食作物の栄養価を高めることを目的としています.
• ペッパー特有のケトカロテノイド,カプサンチン,カプソルビンは強力な抗酸化物質です.

研究 の 目的:

• カロテノイド生物合成におけるカプサンチン/カプソルビン合成酵素 (CaCCS) の役割を調査する.
• ベータカロテンとケトカロテノイドの蓄積を高めるためにトマト (Solanum lycopersicum) を設計する.
• トマトの栄養プロファイルと収穫量の改善のためのCaCCSの可能性を評価する.

主な方法:

• ペッパー (Capsicum annuum) の CaCCS のウイルスの誘発による遺伝子静止.
• バクテリアのカロテノゲン系は,CaCCSとトマトのリコペンβ-サイクラゼ (LCYB) の活性を比較する.
• 野生型と変異型トマト系 ("マイクロトム" WTとpyp1-1) でのCaCCSの構成表現.
• ハイブリッド開発のために,選択されたトマトのインブレード種にCaCCSを導入するための制御された交配.

主要な成果:

• 胡のCaCCS静止はベータカロテン合成を減少させ,カロテノイドプロフィールを変化させた.
• CaCCSは,バクテリアにおける優れたライコペンのサイクリングとユニークなキャプサンチン合成を実証しました.
• CaCCS過剰発現するトマトは,カプサンチン,カプソルビン,ベータカロチン,クサントフィールエステルの増加を示した.
• CaCCS発現は果実の収穫量,揮発性物質,アミノ酸,フェノリック,アスコルビック酸を増加させ,糖分を減少させました.
• CaCCS由来トマトハイブリッドは,適度な摂取でプロビタミンAの食事推奨を満たしています.

結論:

• CaCCSは,ライコペンのサイクリングとケトカロテノイド生物合成の両方に重要な酵素です.
• CaCCS過剰発現は,プロビタミンAやその他の有益な化合物でトマトをバイオ強化するための強力な戦略です.
• ザンソフィルのエステル化は,トマトの果実におけるカロテノイドの蓄積を整体的に促進するようです.
• 遺伝子組み換えトマトは,プロビタミンA欠乏症と闘い,食中の植物化学薬品の摂取を増やすための実用的なアプローチを提供します.