枇杷番茄红素β环化酶基因片段的克隆和序列分析

佛手瓜 SePLR 基因克隆和生物学分析赵倩;谭国飞;钟秀来;陈志峰;孟平红【期刊名称】《贵州农业科学》【年(卷),期】2022(50)8【摘要】【目的】克隆并初步探明松脂醇-落叶松脂酚还原酶(Pinoresinol-lariciresinol reductase,PLR)基因的功能,为佛手瓜优质种质资源的培育提供理论依据。

【方法】选用佛手瓜的花、嫩叶、嫩茎、须、叶柄、小瓜、中瓜、大瓜和老瓜作为材料,通过基因克隆从佛手瓜中克隆获得松脂醇-落叶松脂酚还原酶基因序列(GenBank:MZ707298),命名为SePLR1,并进行生物信息学分析。

【结果】SePLR1基因全长927 bp,编码氨基酸308个,酸性氨基酸比碱性氨基酸多。

SePLR1蛋白质的相对分子质量和等电点分别为34.24 kDa和4.66。

序列分析结果显示,SePLR1蛋白含有NAD(P)和脯氨酸(Lysine)的结合位点,且具有疏水和亲水性。

蛋白结构预测显示SePLR1蛋白的主要二级结构元件是β-折叠和无规卷曲。

进化树分析,佛手瓜SePLR1与同属于葫芦科的冬瓜、甜瓜、黄瓜的亲缘关系较近,且葫芦科和芸香科进化关系较近。

经荧光定量PCR分析,SePLR1在小瓜中表达量最高,其次是花,在茎中表达量最低。

【结论】在青色、无刺佛手瓜中成功克隆木脂素合成关键酶基因SePLR,佛手瓜中含有Sesaminol glucosyl-(1->2)-glucoside[芝麻氨基葡萄糖基-(1->2)-葡萄糖苷]和(8S,8′S)-Secoisolariciresinol 9-xyloside[(8S,8′S)-癸二烯酸树脂醇9-木糖苷]2种木脂素成分。

【总页数】9页(P78-86)【作者】赵倩;谭国飞;钟秀来;陈志峰;孟平红【作者单位】贵州大学生命科学学院/农业生物工程研究院;贵州省园艺研究所;遵义师范学院生物与农业科技学院【正文语种】中文【中图分类】S642.9【相关文献】1.佛手瓜鲨烯合酶基因克隆及酶分子结构分析2.藏鸡 A-FABP 基因和 H-FABP 基因的克隆及生物学信息分析3.高羊茅逆境胁迫蛋白基因FaUSP的克隆、表达及生物学功能分析4.拟南芥(Arabidopsis thaliana)DWF4基因克隆、生物学信息分析及过表达载体构建5.地黄超氧化物歧化酶(SOD)基因的克隆和生物学特性分析因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

接收日期：2023-11-23接受日期：2023-12-21基金项目：国家自然科学基金项目(32072620)；上海市自然科学基金面上项目(22ZR1422400)；上海市绿化和市容管理局项目(G242405、G232404、G192415)*通信作者。

E-mail:**************.cn;*****************植物类胡萝卜素的代谢调控及储存转运研究进展于银凤1,2，刘青青2，刘晓春3，张大生2*，崔丽洁1*(1. 上海市植物种质资源工程技术研究中心 / 上海师范大学生命科学学院，上海 200234；2. 上海辰山植物园 / 中国科学院分子植物科学卓越创新中心辰山科学研究中心，上海 201602；3. 东台市新街镇综合服务中心，江苏 东台 224234)摘 要：类胡萝卜素是植物体内广泛存在的一类天然色素，一般由8个异戊二烯单元首尾相连而成的C 40萜类化合物及其衍生物组成。

在植物中，类胡萝卜素除了赋予植物器官呈色以外，在体内还执行着多项重要的生物学功能。

近年来，虽然类胡萝卜素生物合成途径较为清晰，但是类胡萝卜素的代谢调控以及在体内的储存和转运机制还不明确。

本文简要概述了类胡萝卜素的生物合成、代谢调控、储存定位和萜类物质转运蛋白等方面的研究进展，总结了介导类胡萝卜素转运的分子及鉴定转运体的方法，以期为研究类胡萝卜素的合成和转运提供参考。

关键词：类胡萝卜素；代谢调控；转运体Doi: 10.3969/j.issn.1009-7791.2024.01.012中图分类号：Q946.92 文献标识码：A 文章编号：1009-7791(2024)01-0088-09Research Advances in Metabolic Regulation, Storage and Transport ofCarotenoids in PlantsYU Yin-feng 1,2, LIU Qing-qing 2, LIU Xiao-chun 3, ZHANG Da-sheng 2*, CUI Li-jie 1*(1. Development Center of Plant Germplasm Resources / College of Life Science, Shanghai Normal University, Shanghai 200234, China; 2. Shanghai Chenshan Botanical Garden / Chenshan Scientific Research Center of CAS Center for Excellence in Molecular Plant Sciences,Shanghai 201602, China; 3. Comprehensive Service Center of Xinjie Town, Dongtai 224234, Jiangsu China)Abstract: Carotenoids are a group of natural pigments widely found in plants, which are generally composed of C 40 terpenoids and their derivatives, which are connected from end to end of 8 isoprene units. In plants, carotenoids not only make plant organs appear color, but also perform important biological functions. In recent years, although the biosynthesis pathway of carotenoids is relatively clear, the mechanisms of metabolic regulation, including storage and transport of carotenoids in vivo are not yet understood. This paper briefly summarized the research progress of the biosynthesis, storage localization of carotenoids and terpenoid transporters, and focused on the potential substances that mediate carotenoid transport and the methods of identifying carotenoid transporters, in order to provide a better understanding of carotenoid synthesis and transportation.Key words: carotenoids; metabolic regulation; transporter2024, 53(1): 80～88.Subtropical Plant Science第1期于银凤等：植物类胡萝卜素的代谢调控及储存转运研究进展﹒81﹒1 类胡萝卜素的合成类胡萝卜素是胡萝卜素类(Carotenes)和叶黄素类(Xanthophylls)两大类色素的总称，是自然界中广泛存在的一类重要脂溶性色素群体，是具有异戊二烯骨架的C40或C30萜类化合物，是人体生长发育所必需的维生素A原[1]。

《果蔬采后生物学》复习题一、简答题（共5题，每题5分）1、研究乙烯信号转导为什么以拟南芥作为模式植物？答：（1）拟南芥是一种十字花科植物，广泛用于植物遗传学、发育生物学和分子生物学的研究，已成为一种典型的模式植物。

（2）形态个体小，高度只有30cm左右；（3）生长周期快，从播种到收获种子一般只需6周左右；（4）种子多，每株每代可产生数千粒种子；（5）形态特征简单；（6）基因组小，只有5对染色体（7）虽然这种植物在许多方面“简单”，但它的大多数基因与其他“复杂”的植物基因具有很高的同源性；（8）全部基因组测序已经完成（2000年）2、番茄作为模式植物的优势。

答：（1）对番茄的染色体图谱已经有了较全面的了解。

（2）拥有多种番茄成熟突变体。

（3）已经建立了较好的转化系统。

（4）番茄成熟阶段明显，直观上容易判断其成熟进程。

（未熟期、绿熟期、破色期、转色期、粉红期、红色期）（5）番茄是一种很好的经济作物：如加工番茄3、什么是乙烯的三重反应和突变体？答1、①双子叶植物幼苗在黑暗条件和乙烯存在条件下，幼苗表现为根和下胚轴伸长受到抑制，下胚轴增粗，顶端弯曲度增大。

②双子叶植物幼苗生长在黑暗、并且有乙烯存在的情况下，就会表现出“三重反应”。

指在豌豆黄化幼苗中，乙烯具有三种主要作用，即促进横向地性生长，促进茎的加厚和抑制茎的伸长，增加顶钩弯曲。

2、什么是突变体突变体（mutant）是指发生基因突变的个体或者是发生染色体变异的个体。

上述两种变异的个体都称为突变体。

乙烯不敏感型突变体：etr1,etr2, ers1,ein1,ein2,ein3,ein4,ein5,ein7组成型乙烯反应突变体：ctr1,eto1,eto2,eto34、乙烯信号转导途径中的缩略词分别代表什么：NR 、ETR、CTR、EIN、EREBP、ERF答：NR：Never Ripe 永不成熟基因ETR: Ethylene Receptor 乙烯受体基因CTR: C onstitutive Triple Response 组成型三重反应基因EIN: Ethylene Insensitive 乙烯不敏感型基因EREBP: Ethylene Responsive Element Binding Proteins 乙烯反应元件结合蛋白ERF ：Ethylene Responsive Factor 乙烯应答因子5、简述果实细胞壁的功能。

核农学报2024，38（3）：0532~0539Journal of Nuclear Agricultural Sciences不同光周期对湛江等鞭金藻生长、岩藻黄素含量和光合作用及相关基因表达的影响宋奕珩1龚一富1， *刘博悦1郦露群1王何瑜2（1宁波大学海洋学院，浙江宁波315832；2宁波大学食品与药学学院，浙江宁波315832）摘要：为研究不同光周期对湛江等鞭金藻（Isochrysis zhanjiangensis）细胞生长和岩藻黄素含量的影响，及其光合作用和基因表达调控机理，本研究测定了5种光周期条件下湛江等鞭金藻岩藻黄素、叶绿素含量和叶绿素荧光参数，利用实时荧光定量聚合酶链式反应（RTq-PCR）研究光合作用和岩藻黄素合成关键酶基因表达水平。

结果表明，18L∶6D光周期条件下，湛江等鞭金藻细胞生长最快。

当光周期为12L∶12D时，湛江等鞭金藻岩藻黄素产量最高，为4.35 mg·L-1。

当光周期为6L∶18D时，湛江等鞭金藻单位细胞岩藻黄素含量最高，为0.33 mg·105 cells-1，与光周期12L∶12D、18L∶6D和24L∶0D相比分别提高了5.3%、39.1%和63.5%（P<0.01）。

光合生理指标结果表明，随着光周期时间的增加，湛江等鞭金藻叶绿素含量及叶绿素荧光参数中PSⅡ实际光合量子产率Y（Ⅱ）和非光化学淬灭系数（qP）呈下降趋势，与岩藻黄素含量的变化趋势一致。

RTq-PCR结果表明，随着光周期时间的增加，湛江等鞭金藻Rubisco酶大亚基基因（rbcL）、八氢番茄红素脱氢酶基因（pds）、番茄红素β-环化酶基因（lcyb）和玉米黄素环氧酶基因3（zep3）表达呈下降趋势，与岩藻黄素含量的变化趋势一致，说明光周期可能通过rbcL、pds、lcyb和zep3调控岩藻黄素合成。

光周期通过调控光合作用和岩藻黄素生物合成相关基因表达影响湛江等鞭金藻中岩藻黄素的积累。

研究揭示烟草类胡萝卜素合成代谢途径的调节机制1：空白对照阴性对照 pTRV-CRTISO 农杆菌侵染农杆菌侵染本氏烟草35 天表型类胡萝卜素异构酶（CRTISO）基因是植物中类胡萝卜素合成的关键基因之一，它催化多反式番茄红素形成多顺式番茄红素，该基因表达量降低能够导致β-胡萝卜素大量积累。

烟草中的类胡萝卜素属于萜烯类化合物，其含量与烟叶香气密切相关。

《中国烟草学报》2014年第6期上发表的“烟草类胡萝卜素异构酶基因的克隆及功能研究”表明，CRTISO基因沉默抑制下游基因表达，进而抑制了胡萝卜素降解反应的进行，揭示了该基因在烟草类胡萝卜素合成通路中的作用，为通过基因工程手段培育优良烟草品种奠定理论基础。

该研究从普通烟草的cDNA中克隆获得CRTISO基因编码区（CDS），将CRTISO基因的部分序列插入烟草脆裂病毒（TRV）载体中，构建重组载体pTRV2-CRTISO。

通过TRV病毒诱导的基因沉默（VIGS）系统抑制本氏烟草（Nicotiana benthamiana）CRTISO基因表达，同时利用实时荧光定量PCR检测CRTISO下游基因的表达量变化。

结果表明，pTRV-CRTISO载体侵染的烟草叶片出现黄色斑点；CRTISO基因的沉默导致下游番茄红素ε环化酶（ε-LCY）、番茄红素β环化酶（β-LCY）和胡萝卜素β-环羟化酶（β-OHase）基因表达量降低，抑制了胡萝卜素降解反应的进行，可能会导致烟草中胡萝卜素的累积，使烟叶颜色发生改变。

这为进一步研究烟草类胡萝卜素合成代谢途径中各基因的功能奠定了良好的基础。

类胡萝卜素在烟叶中的转化、积累和降解与烟叶品质和香气密切相关，提高烟叶中的类胡萝卜素含量不仅能够提高烟叶品质，还可以改善烟叶香吃味。

但类胡萝卜素的合成代谢受光照、温度和遗传等多种因素的调节控制，因此，通过分子手段选育类胡萝卜素含量高的优良烟草品种将是今后深入研究的方向。

湖南农业大学课程论文学院：生科院专业年级：姓名：学号：课程论文题目：植物激素脱落酸(ABA)课程名称：植物生长物质评阅成绩：评阅意见：成绩评定教师签名：日期：2015 年12 月27 日植物激素脱落酸(ABA)摘要：脱落酸(简称ABA)在植物生长发育过程中有着重要作用,同时也是一种应激激素,能够抵抗外界环境胁迫。

植物一些发育过程如种子萌发、胚胎发育和果实成熟中,ABA含量会发生变化。

近年来关于脱落酸在生物合成、代谢和信号转导等方面的研究已取得突破性进展。

本文介绍高等植物ABA生物合成途径, ABA受体的研究, ABA信号转导通路模型的构建。

关键词：脱落酸、应激激素、生物合成,、信号转导脱落酸 (abscisic acid, ABA) 是 20 世纪 60 年代在植物体内发现的半萜类化合物，在植物生长和响应逆境过程中发挥着重要作用[1]。

近年来在 ABA合成代谢和信号转导等方面的研究已取得突破性进展。

ABA 生物合成和信号调节与一些关键酶及转录因子关系紧密，如细胞质内产生的 PYR/PYL/RCAR (PYLs) 蛋白作为 ABA 受体，有传递ABA 信号的作用.一、生物合成间接途径是高等植物ABA生物合成的主要途径,其经过聚合、环化、异构化、C4O氧化、裂解等复杂的反应,分为几个阶段(Seo,2002):(l)早期反应:在质体内类葫萝卜素前体胡萝卜素的形成;(2)中期反应:在质体内由形成玉米黄质开始至9一顺紫黄质裂解的过程;(3)晚期反应:在细胞溶胶内黄质醛转变成ABA。

（1）、早期反应阶段在质体内MVA是合成五个碳原子PIP的前体。

Rhomer等(1999)认为PIP生物合成是在叶绿体中以甲从赤醉糖磷酸(MEP)途径合成的:以丙酮酸及硫胺素焦磷酸(TPP)为前体,在3一磷酸甘油醛(GAP)参与下由5一磷酸脱氧木酮糖合成酶(DX)s催化形成5一磷酸脱氧木酮糖(DXP),进而在胞彗是磷酸(CTP)参与下形成PIP。

Botanical Research 植物学研究, 2020, 9(3), 217-225Published Online May 2020 in Hans. /journal/brhttps:///10.12677/br.2020.93026Research Progress in Anabolic ControlMechanisms of Plant CarotenoidsYuanyuan Wu, Yufeng Yu, Yihui WangZhejiang Normal University, Jinhua ZhejiangReceived: Apr. 7th, 2020; accepted: May 18th, 2020; published: May 25th, 2020AbstractCarotenoids are a kind of natural functional pigments. The anabolic regulation of carotenoids in plants is a complex process regulated by many levels and factors. This article describes that the transcriptional level, environmental factors, plastid development, and hormones regulate the ac-cumulation of carotenoids in plants.KeywordsPlant, Carotenoids, Anabolism, Regulatory Mechanism植物类胡萝卜素合成代谢调控机制研究进展吴园园，于玉凤，王怡惠浙江师范大学，浙江金华收稿日期：2020年4月7日；录用日期：2020年5月18日；发布日期：2020年5月25日摘要类胡萝卜素是一种天然的功能性色素，植物中类胡萝卜素合成代谢调控是个复杂的过程，受多层次、多水平因素的调控；本文阐述了转录水平、环境因子、质体发育和激素对植物积累类胡萝卜素的调控机制。