植物次生代谢基因工程

植物次生代谢基因工程,是利用基因工程技术对植物次生代谢途径的遗传特性进行改造,进而改变植物次生代谢产物。植物次生代谢基因工程的出现是人类对次生代谢途径的深入了解和分子生物学向纵深发展的结果,同时它又促进了次生代谢分子生物学的发展。调控因子的应用和多基因的协同转化为植物次生代谢基因工程拓宽了思路。从次生代谢图谱、植物基因工程策略和植物转基因方法等方面对植物次生代谢的基因工程研究进展做一简要概述。     

植物次生代谢的分子生物学及基因工程

植物次生代谢是植物对环境的一种应用,是植物主要的防卸机制之一。植物次生代谢物为人类提供了丰富的药物、香料等资源。近年来植物次生代谢途径关键酶的基因克隆和分子调控的研究成为热点。黄酮类生物合成分子生物学研究最为深入。在异戊二烯途径中,萜类合成酶已从４种植物中克隆,包括单萜,倍半萜和二萜合成酶,这些将对农业与医药产生重要影响。     

植物次生代谢,离体培养条件下次生代谢生物积累及其调控研究进展

简述了高等植珠的几大类次生代谢产物及其合成途径,采用了大量研究实例以说明运用细胞工程生产代谢物的可能性,指出提高植物培养细胞中次生代谢物产量的各种调控途径。     

植物次生代谢、离体培养条件下次生代谢物积累及其调控研究进展

简述了高等植物的几大类次生代谢产物及其合成途径,采用了大量研究实例以说明运用细胞工程生产代谢物的可能性,指出提高植物培养细胞中次生代谢物产量的各种调控途径,特别用研究实例来展示前体饲喂及诱导子添加对提高目的产物含量的显著效果。文末还对该科研领域存在的问题及未来研究重点进行了讨论。     

植物次生代谢基因工程研究进展

随着对植物代谢网络日渐全面的认识,应用基因工程技术对植物次生代谢途径进行遗传改良已取得了可喜的进展.对次生代谢途径进行基因修饰的策略包括:导入单个、多个靶基因或一个完整的代谢途径,使宿主植物合成新的目标物质;通过反义RNA和RNA干涉等技术降低靶基因的表达水平,从而抑制竞争性代谢途径,改变代谢流和增加目标物质的含量;对控制多个生物合成基因的转录因子进行修饰,更有效地调控植物次生代谢以提高特定化合物的积累.作者结合对大豆种子异黄酮类代谢调控和基因工程改良的研究,着重介绍了花青素和黄酮类物质、生物碱、萜类化合物和安息香酸衍生物等次生代谢产物生物合成的基因工程研究进展.     

转录因子调控植物萜类化合物生物合成研究进展

萜类化合物是植物次生代谢物中结构和数量最多的一类化合物, 它们在植物体内以及植物与环境和其它生命体的相互作用中发挥重要作用。转录因子通过调控代谢通路中基因的转录起始来调节次生代谢物质的产量。目前, 研究发现参与萜类合成的转录因子家族主要有6个, 包括AP2/ERF、bHLH、MYB、NAC、WRKY和bZIP。该文主要对其家族的结构特点、调控模式以及研究进展进行综述, 以期进一步丰富萜烯合成的网络调控, 为植物萜类相关的分子育种、优质栽培和病虫害生物防治等提供新的思路与方法。     

乙烯生物合成及其代谢调控

一、引言乙烯(C_2H_4)是植物五大内源激素之一,化学结构简单,通常以气体状态存在.它对植物的生长、发育、衰老、器官脱落和果实成熟等起着调节作用.早在本世纪初,俄国科学家Neljubow(1902)首先证实乙烯是影响植物生长发育的照明气中起作用的成分.三十年代,发现了乙烯对果实、蔬菜的成熟衰老具有强有力的促进作用,从而提出了乙烯是成熟激素的概念.直到六十年代初,由于分析技术的发展,特别是气相色谱技术的应     

代谢改造酿酒酵母合成萜类化合物的研究进展

萜类化合物是一类种类繁多、功能多样的化合物,部分具有抗癌、增强免疫力等作用,具有良好的生物活性,在食品、保健品以及医疗等领域应用广泛.近年来,随着对萜类化合物生物合成途径研究的深入,研究人员采用代谢工程手段构建了多种萜类产物的高产酿酒酵母工程菌株,部分已经达到或者接近工业化生产水平.因此,采用合成生物学相关技术手段合成...     

微生物次生代谢的分子调控

摘要：微生物次生代谢产物在工业、农业和医药方面具有重要的应用价值,因此其合成调控长期以来倍受关注。近些年的研究表明,次生代谢产物的生物合成往往与产生菌的生理和发育状态紧密相关,其合成过程错综复杂,形成了多水平的调控网络。在目前所知的一万多种天然抗生素中, 约60%以上是链霉菌产生的。因此,本文主要以链霉菌产生的次生代谢产物为主线,以有突出进展的几种抗生素的研究为代表来介绍近年来抗生素生物合成中分子调控的相关进展,并对未来次生代谢合成调控的发展方向提出一点建议。     

高等植物中异黄酮合成代谢及其调控

异黄酮是植物次级代谢过程中产生的酚类物质,豆科等植物中含量丰富,在动植物体内有着广泛的生理作用。本文综述了高等植物中异黄酮的合成代谢途径及其关键酶以及调控机理。     

miRNA调控药用植物生长发育和次生代谢

microRNA(miRNA)作为一类内源性的短链非编码RNA,广泛存在于真核细胞中,主要通过对转录本剪切和抑制翻译等方式,参与转录后基因的表达调控。近年来研究表明,多种药用植物中鉴定出大量的miRNA。这些miRNA对药用植物的生长发育和次生代谢产物合成具有调控功能。次生代谢产物是药用植物的主要有效成分,研究miRNA对药用植物次生代谢过程的调控作用具有十分重要的意义。本文综述了miRNA在植物中的产生途径、作用方式和体内功能,在此基础上重点介绍了miRNA对药用植物生长发育和次生代谢产物生物合成的调控作用,并对药用植物miRNA的研究进行了展望,以期为提高药用植物产量,高效获得药用植物有效成分以及临床应用开拓新的思路。     

植物花色素苷生物合成的转录调控

转录调节是植物花色素苷生物合成途径中调节其结构基因表达的重要环节之一。近十多年来,通过调节转录因子的表达激活或抑制有效地调控植物中花色素苷的合成成了众多植物学家研究的重点。现简要介绍了花色素苷的合成运输过程与液泡的沉积扣押、转录因子与调控及转录调节在遗传改良中的应用等方面的研究进展。     

植物次生细胞壁生物合成的转录调控网络

植物次生细胞壁包含纤维素、半纤维素和木质素, 赋予细胞壁机械强度及疏水性, 这种特性对植物直立生长、水分和营养物质运输以及抵御生物和非生物胁迫十分重要。该文总结了调控次生细胞壁生物合成的转录因子及其调控机制, 包括NAC转录因子调控次生壁合成的一级开关作用, AtMYB46/AtMYB83及其下游调控因子的二级开关作用, 以及其它转录因子对次生壁生物合成的调控作用, 并对未来研究内容和方法进行了展望, 以期为深入系统理解次生细胞壁生物合成的转录调控网络提供参考。     

花香的生物合成、调控及基因工程研究进展

花香能提高观赏植物的审美特性,并且在植物的繁衍中起着重要作用。近年来,随着分子生物学的发展,花香分子水平的研究呈现加速发展的趋势,已成为当前的一大研究热点。该文主要论述了花香的生物合成途径及关键酶基因、分子水平的调控和共调控探索、花香基因工程策略,以期为花香性状改良提供参考。     

Metabolic Engineering of Tropane Alkaloid Biosynthesis in Plants

Over the past decade, the evolving commercial importance of so-called plant secondary metabolites has resulted in a great interest in secondary metabolism and, particularly, in the possibilities to enhance the yield of fine metabolites by means of genetic engineering. Plant alkaloids, which constitute one of the largest groups of natural products, provide many pharmacologically active compounds. Several genes in the tropane alkaloids biosynthesis pathways have been cloned, making the metabolic engineering of these alkaloids possible. The content of the target chemical scopolamine could be significantly increased by various approaches, such as introducing genes encoding the key biosynthetic enzymes or genes encoding regulatory proteins to overcome the specific rate-limiting steps. In addition, antisense genes have been used to block competitive pathways. These investigations have opened up new, promising perspectives for increased production in plants or plant cell culture. Recent achievements have been made in the metabolic engineering of plant tropane alkaloids and some new powerful strategies are reviewed in the present paper.     

Metabolic Engineering of Tropane Alkaloid Biosynthesis in Plants

Over the past decade, the evolving commercial importance of so-called plant secondary metabolites has resulted in a great interest in secondary metabolism and, particularly, in the possibilities to enhance the yield of fine metabolites by means of genetic engineering. Plant alkaloids, which constitute one of the largest groups of natural products, provide many pharmacologically active compounds. Several genes in the tropane alkaloids biosynthesis pathways have been cloned, making the metabolic engineering of these alkaloids possible. The content of the target chemical scopolamine could be significantly increased by various approaches, such as introducing genes encoding the key biosynthetic enzymes or genes encoding regulatory proteins to overcome the specific rate-limiting steps. In addition, antisense genes have been used to block competitive pathways. These investigations have opened up new, promising perspectives for increased production in plants or plant cell culture. Recent achievements have been made in the metabolic engineering of plant tropane alkaloids and some new powerful strategies are reviewed in the present paper.