超表达牛奶子EutPDS提高番茄果实番茄红素含量

【目的】牛奶子果实中富含番茄红素,八氢番茄红素脱氢酶(PDS)是番茄红素生物合成上游的重要酶。特异性超表达牛奶子Eut PDS基因(Gen Bank登录号:GQ254067),以期提高番茄果实中的番茄红素含量。【方法】通过RT-PCR方法从牛奶子果实中分离EutPDS基因cDNA及基因组全长,Southern杂交分析基因的拷贝数,专用软件分析此基因及蛋白结构。采用番茄2A11启动子构建果实特异性超表达载体,转化根瘤农杆菌GV3101后,借助农杆菌介导的叶盘法转化至‘中蔬四号’番茄。半定量RT-PCR检测转基因植株果实EutPDS基因的表达,高效液相色谱仪、实时定量PCR分别用于分析转基因番茄果实主要类胡萝卜素组分含量和内源类胡萝卜素代谢相关基因表达的变化。【结果】从牛奶子中克隆的EutPDS基因长度为1 920 bp,含有1 749 bp ORF。其基因组序列无内含子,单拷贝。EutPDS编码1个582个氨基酸的蛋白,该蛋白与其他植物PDS有很高的同源性,具有典型的二核苷酸结合域、类胡萝卜素结合域。采用农杆菌介导方法转化番茄叶盘,PCR检测,潮霉素筛选,成功获得了2个EutPDS转基因番茄株系,其果实颜色较对照更红。半定量分析显示外源EutPDS基因在转基因番茄果实中超表达,实时定量PCR分析表明番茄红素生物合成上游2个内源基因Sl PSY和Sl ZDS受影响显著上调,同时1个下游基因Sl LCY-e的表达则显著下调,使得转基因番茄果实中番茄红素含量为野生型的2倍,但β-胡萝卜素含量无显著变化。【结论】在番茄果实中特异性超表达牛奶子EutPDS基因可有效促进番茄果实中番茄红素的合成和积累。

番茄红素生物合成调控基因工程研究进展

番茄红素对人体的健康有着至关重要的作用,在清楚高等植物类胡萝卜素生物合成代谢相关基因的基础上,利用生物工程手段调控上游基因的超表达和下游基因的沉默,以提高番茄红素的含量已取得了进展。

胡颓子属5种植物果实主要类胡萝卜素成分及含量

利用高效液相色谱法对华东地区常见的胡颓子属(Elaeagnus)4种生态型的胡颓子(E.pungens)、2个变种的大叶胡颓子(E.macrophylla)、蔓胡颓子(E.glabra)、银果胡颓子(E.magna)和佘山胡颓子(E.argyi)9个样品成熟果实所含主要类胡萝卜素成分及含量进行了检测。结果表明,5种胡颓子属植物成熟果实中的主要类胡萝卜素成分为番茄红素,且在不同种间含量差异显著,含量最高的是浙江嵊州的胡颓子,其值为(259.89±26.22)μg·g^(-1)FW,最低的是佘山胡颓子,其含量为(91.19±7.74)μg·g^(-1)FW;其中4种生态型的胡颓子的番茄红素含量都较高。研究表明这5种胡颓子属植物果实富含番茄红素,是一类珍贵的天然番茄红素资源,具有较大的市场开发应用价值。研究结果为揭示果实高积累番茄红素的机理提供了理想的研究材料。