一个由中的2 - 氧格卢酸盐依赖的二氧化酶催化的立体选择性斯特里戈拉克顿生物合成
Akiyoshi Yoda1,2, Xiaonan Xie1,2, Kaori Yoneyama3,4
1Center for Bioscience Research and Education, Utsunomiya University, Utsunomiya, Tochigi, 321-8505 Japan.
斯特里加和奥罗班切的寄生虫杂草可以通过了解strigolactones (SLs) 来控制. 这项研究确定Sb3500是5-deoxystrigol (5DS) 的立体选择生物合成中的关键调节剂,对于对抗寄生虫杂草至关重要.
科学领域:
- 植物生物化学 植物生物化学
- 分子生物学分子生物学
- 农业科学 农业科学
背景情况:
- 斯特里戈拉克 (SLs) 是一种植物激素,可刺激寄生性杂草 (如Striga和Orobanche) 的发芽.
- 抗菌的 Sorghum bicolor 品种表现出由于低发芽刺激物1 (LGS1) 基因突变而改变的 SL 形状.
- 主要SL的5-deoxystrigol (5DS) 的精确生物合成途径及其立体选择性生产仍然不完全理解.
研究的目的:
- 阐明Sobic.005G213500 (Sb3500) 的作用,这是一个候选调节基因,在5DS.的立体选择性生物合成中.
- 为了识别涉及到Sorghum bicolor中SL生产途径的新型调节剂.
- 了解阻抗寄生虫杂草的分子机制.
主要方法:
- 在Nicotiana benthamiana叶中对LGS1和Sb3500的同表达分析具有已知的SL生物合成基因 (例如SbMAX1a).
- 在体外养实验中使用合成基质和在大肠杆菌和酵母中表达的重组蛋白.
- 使用质谱学分析SL产品 (5DS及其二聚体4 - 脱氧约罗班霍尔).
主要成果:
- 同时表达的LGS1和SbMAX1a产生的5DS和4-deoxyorobanchol (4DO) 在几乎相同的数量.
- 与Sb3500的同时表达显著增加了相对于4DO的5DS的产生,表明立体选择性调节.
- 在体外实验证实了Sb3500在卡拉克向5DS的立体选择性转化中的作用,由LGS1和SbMAX1a催化.
结论:
- 在5DS的生物合成中,Sb3500充当了立体选择性调节剂,这是一个关键的strigolactone.
- 这些发现为SL生物合成途径及其在Sorghum bicolor中的调节提供了详细的了解.
- 这些知识有助于制定打击农业中的寄生虫杂草感染的策略.
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