农业生物技术学报2022，Vol.30Issue(8) ：1480-1487.DOI:10.3969/j.issn.1674-7968.2022.08.004

AtDXS和AtDXR共表达对烟草萜类代谢产物的影响

Effects of Co-expression of AtDXS and AtDXR on Terpene Metabolites in Tobacco (Nicotiana tabacum)

张涵 冷璐 祖庆学 聂忠扬 林松 成志军 李国明 陆引罡
农业生物技术学报2022，Vol.30Issue(8) ：1480-1487.DOI:10.3969/j.issn.1674-7968.2022.08.004
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AtDXS和AtDXR共表达对烟草萜类代谢产物的影响

Effects of Co-expression of AtDXS and AtDXR on Terpene Metabolites in Tobacco (Nicotiana tabacum)

张涵 1冷璐 1祖庆学 2聂忠扬 2林松 2成志军 3李国明 1陆引罡1
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作者信息

  • 1. 贵州大学农学院,花溪550025
  • 2. 贵州省烟草公司开阳分公司,开阳550300
  • 3. 湖南中烟工业有限责任公司,长沙410014
  • 折叠

摘要

1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合酶(1-deoxy-D-xylulose-5-phosphate synthase,DXS)和1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶(1-deoxy-D-xylulose-5-phosphate reductoisomerase,DXR)分别是萜类化合物前体物质脱氧木酮糖-5-磷酸(1-deoxy-D-xylulose-5-phosphate pathway,DXP)合成途径的第1个和第2个限速酶,在烟草(Nicotiana tabacum)次生代谢过程中发挥着重要的调控作用.本研究以拟南芥(Arabidopsis thaliana)DXS和DXR基因为基础,选择目前植物基因表达最常用的启动子CaMV 35S(35S-promoter,originated from Cauliflower mosaic virus)和终止子NOS(nopaline synthase-terminator,derived from Agrobacterium tumefaciens),人工合成全基因序列DXS-NOS和35S-DXR,构建共表达载体pSH737-DXS-DXR,通过农杆菌(Agrobacterium tumefacien)介导的遗传转化,成功获得DXS和DXR共表达的烟草转基因植株.通过GUS化学活性测定、PCR和Southern blot检测,证明该融合基因已成功导入烟草再生植株基因组并获得表达.RT-PCR检测结果显示,转基因植株的DXS基因表达较对照显著增加(P<0.05).GC-MS测定结果表明,转基因植株的新植二烯和腺毛分泌物均较对照有不同程度的增加(P<0.05).本研究利用遗传改良技术为烟草育种提供了研究材料,为进一步利用代谢工程手段调控烟草萜类物质的生物合成提供参考依据.

关键词

烟草/1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合酶基因(DXS)/1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶基因(DXR)/共表达/萜类代谢

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基金项目

出版年

2022
农业生物技术学报
中国农业大学 中国农业生物技术学会

农业生物技术学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.801
ISSN：1674-7968
被引量1
参考文献量19
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