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威尼斯博彩app:刘耀光院士团队利用代谢工程创制“赤晶米”新种质

时间:2018-11-29

  近日,威尼斯博彩app性命科学威尼斯博彩app、亚热带农业生物资源庇护与哄骗国度重点实验室刘耀光院士团队,在国际著名学术期刊Molecular Plant(生物1区, IF2017 = 9.326)上,在线揭晓了题为 “From Golden Rice to aSTARice: bioengineering astaxanthin biosynthesis in rice endosperm” 的研讨论文(论文在线链接网址:)。

  本研讨哄骗高效的多基因载体零碎TGSII(TransGene Stacking II),完成了在水稻胚乳特异分解虾青素(Astaxanthin)的养分强化(Biofortification)目的,种植出全国首例胚乳富含虾青素的新型功效养分型水稻种质 “aSTARice,虾青素米”,也称“赤晶米”。刘耀光院士团队青年骨干威尼斯博彩app祝钦泷副研讨员、博士研讨生曾栋昌和余穗泽为论文共同第一作者,刘耀光院士为通信作者。

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  类胡萝卜素是一类首要的动物养分素(Phytonutrient)。虾青素(Astaxanthin)是一类橙红色类胡萝卜色素,为类胡萝卜素的最高级方式,存在超强抗氧化活性,对人体安康存在首要的保健作用,存在很高的经济价值和宽泛的使用近景。自然界中,虾青素次要是由一些藻类、细菌、酵母产生。而高等动物中虽然存在丰盛的β-类胡萝卜素前体,但因为缺少要害的β-类胡萝卜素酮化酶(BKT)而不能分解虾青素。经由过程表白BKT基因,或BKT基因与BHY(β-胡萝卜素羟化酶)基因,哄骗β-类胡萝卜素前体,目前已在烟草、番茄、马铃薯、玉米、生菜等动物中完成了虾青素的分解。但是,因为水稻胚乳中齐全缺少类胡萝卜素前体,在水稻胚乳分解无效虾青素的研讨仍未见报道。

  本研讨经由过程剖析水稻类胡萝卜素分解道路基因的表白模式,发觉大多数类胡萝卜素分解的相干基因在水稻胚乳中处于不表白或低表白形态。在此基础上,结合对“黄金大米(Golden Rice)”的剖析,确定了八氢番茄红素分解酶基因(sZmPSY1)、八氢番茄红素脱氢酶基因(sPaCrtI)、β-胡萝卜素酮化酶基因(sCrBKT)和β-胡萝卜素羟化酶基因(sHpBHY)四个类胡萝卜素分解道路的要害基因,哄骗水稻胚乳特异性启动子和自立开发的高效多基因TGSII零碎,在水稻胚乳中从头构建了差别基因组合的类胡萝卜素/酮式胡萝卜素/虾青素的生物分解道路。研讨了局表白:双基因(sZmPSY1和sPaCrtI),三基因(sZmPSY1, sPaCrtI和sCrBKT)和四基因(sZmPSY1, sPaCrtI, sCrBKT和sHpBHY)聚合转化水稻,别离取得了挑选标记删除,富含黄色β-胡萝卜素的黄金大米、橙红色的角黄素大米和虾青素大米新种质。从而证明,导入上述四个基因的最小组合就可以 呐喊在水稻胚乳中完成虾青素的从头生物分解,取得富含高抗氧化活性虾青素的虾青素大米。

  这是刘耀光院士团队在2017年率先创制富含花青素的功效养分型水稻种质“紫晶米”后,又一首要科研结果。这一系列结果为我国开发、储备了一批养分价值高、色彩丰盛的水稻新种质,极大地鞭策了动物分解生物学和作物生物强化研讨畛域的生长,表白威尼斯博彩app在动物多基因转化技巧和庞杂代谢道路的基因工程畛域继承坚持了国际领先程度。本名目有多名性命科学威尼斯博彩app的本科生介入,相干内容在2016年国际基因工程威尼斯博彩app大赛中荣获国际金奖和4个单项奖。研讨失掉国度自然科学基金、广东省公益与才能建设名目和农业部转基因专项的赞助。(文/图 性命科学威尼斯博彩app 亚热带农业生物资源庇护与哄骗国度重点实验室 赵秀彩)

                                  (责任编辑:蒙丽)


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