通过在胡卜生殖质中通过合成代谢工程生成高纯度的桑丁和索鲁宾
Yuan-Jie Deng1, Ao-Qi Duan1, Hui Liu1
1State Key Laboratory of Crop Genetics & Germplasm Enhancement and Utilization, Ministry of Agriculture and Rural Affairs Key Laboratory of Biology and Germplasm Enhancement of Horticultural Crops in East China, College of Horticulture, Nanjing Agricultural University, 1 Weigang, Nanjing, 210095, China.
Journal of experimental botany
|August 14, 2024
概括
合成代谢工程使得在胡卜根中能够生产高纯度的桑丁和索鲁宾. 这表明胡卜是这些有价值的红色素的可持续来源,提供了新的育种可能性.
科学领域:
- 植物生物技术 植物生物技术
- 代谢工程是代谢工程.
- 胡卜素生物合成
背景情况:
- 素和素是传统上从红中提取的有价值的红色素 (κ-xanthophylls).
- 目前的开采方法有限,需要采用替代生产策略.
- 胡卜的树根为生产非本土植物化合物提供了一个潜在的平台.
研究的目的:
- 通过合成代谢工程,为高纯度的桑丁和索鲁宾的生产设计胡卜的根.
- 评估不同基因 (CaCCS,LiCCS) 的疗效和颜色合成的联合表达策略.
- 评估转基因胡卜作为这些色素的可持续来源的潜力.
主要方法:
- 从胡 (Capsicum annuum L.) 和虎 (Lilium lancifolium Thunb.) 中引入桑丁-sorubin合成酶 (CCS) 基因. 在胡卜 (Daucus carota L.) 中.
- DcBCH1基因的联合表达通过减少非标类胡卜素来增强色素纯度.
- 在工程胡卜根中分析胡卜素含量和纯度.
主要成果:
- 在胡卜根中,LiCCS基因的表达导致了显著的桑丁和索鲁宾的产生.
- DcBCH1和LiCCS基因 (BLiC-1) 的同时表达实现了桑丁和索鲁宾的最高纯度 (91.10%).
- 工程颜料被部分化并存储在胡卜染色体中.
- 胡卜的树根作为有效的"绿色工厂"生产这些红色素.
结论:
- 合成代谢工程成功地在胡卜根中生产了高纯度的桑丁和索鲁宾.
- 工程化胡卜生殖质是开发新鲜多彩胡卜品种的有价值的.
- 胡卜的根代表了生产有价值的植物颜料的可持续和高效平台.
