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时间: 2020年02月25日 11:33 | 来源: ~快乐一族~族 | 编辑: 寒晶 | 阅读: 6739 次

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2017627日,华南农业大学刘耀光研讨员课题组,在世界闻名学术期刊Molecular Plant在线宣布了题为Development of “Purple Endosperm Rice” by Engineering Anthocyanin Biosynthesis in the Endosperm with a High-Efficiency Transgene Stacking System的研讨论文(doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.molp.2017.05.008),并被选为封面文章。该论文使用新研制的高效的多基因载体体系TGSIITransGene Stacking II,初次完成了在水稻胚乳组成花青素的养分强化方针,培养出首例胚乳富含花青素的新式功用养分型水稻种质紫晶米论文榜首作者为祝钦泷副研讨员,通讯作者为刘耀光研讨员。

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植物组成生物学、代谢工程以及触及多基因的首要农艺性状的改进,需求一起操控多个基因的导入和表达。虽然现在已有一些多基因载体体系,但其依然存在操作艰难,费时、功率低的疑问。怎么愈加简略、高效地完成多基因拼装与转化(Transgene Stacking),依然是生物技能领域的一个急需处理的难题。花青素(Anthocyanin)是一类黄酮类植物色素,作为植物养分素具有强抗氧化活性,对人体健康具有首要的保健作用。天然的有色类谷物的花青素等色素只存在于种皮中,作为首要食用有些的胚乳不含花青素。如传统食用的黑米是糙米(种皮含花青素),其蒸煮特性和口感较差。因而,经过基因工程技能进行养分强化(Biofortification),在水稻胚乳组成花青素,是功用型水稻育种的首要方针。但由于花青素生物组成触及多个基因,其代谢调控十分杂乱,以及多基因操作的技能瓶颈,有关作业多年来未获得成功。

为了处理多基因基因工程技能的难题,刘耀光科研团队开发了新一代高效、简洁的多基因载体体系TGS IITransGene Stacking II),可完成多基因的高效迅速拼装和多个基因一起转化植物的意图。对于在水稻胚乳发生花青素的育种难题,该团队经过剖析水稻种类花青素组成有关基因的序列和表达,发现白米种类水稻中存在多个调理基因和构造基因的功用缺失,以及其它有关基因在胚乳中的不表达或低表达状况。在此基础上,他们选用TGS II载体体系一起导入转录因子组合和整套构造基因组合的新策略,构建了一个具有10个基因的多基因载体,包含用于胚乳特异组成花青素的8个基因(由不一样的胚乳特异启动子操控)以及2个挑选符号和符号删去的基因。经过农杆菌介导的遗传转化,在粳稻和籼稻中完成了花青素在胚乳的特异组成,初次创造出具有高抗氧化活性的紫色胚乳水稻紫晶米

上述研讨成果为组成生物学、杂乱代谢路径的基因工程、和杂乱农艺性状的遗传改进等供给了高效的技能渠道。“紫晶米新种质的成功培养,标明高效多基因载体体系TGS II的切实可行和宽广的使用远景,为谷物养分强化和功用性谷物育种供给了新的思路。多家国外科学媒体对该研讨成果做了采访和新闻报道, 如AAAS (American Association for the Advancement of Science) EurekAlert (https://www.eurekalert.org/pub_releases/2017-06/cp-get062017.php )和美国Discovery频道的科学新闻网站Seeker.com (https://www.seeker.com/health/biotech/gene-stacking-tool-produces-antioxident-rich-purple-rice )。该研讨得到国家自然科学基金、农业部转基因专项和广东省公益与才能建设项意图赞助。


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(寒晶编辑《~快乐一族~族》2020年02月25日 11:33 )

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