基因工程改造蜜环菌提高天麻4-羟基苯甲醇和天麻素含量研究

批准号:
31960071
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
40.0 万元
负责人:
李昆志
依托单位:
学科分类:
植物资源保护与利用
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
李昆志
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中文摘要
天麻作为药材要求天麻素和4-羟基苯甲醇两者总含量大于0.25%,但人工栽培天麻活性成分低而不稳定影响药材质量。本项目前期研究从昭通乌天麻转录组测序数据中筛选出天麻素和4-羟基苯甲醇活性成分生物合成关键酶候选基因单加氧酶和糖基转移酶基因。本研究将通过RACE-PCR克隆这些基因全长cDNA序列, 用原核系统表达并纯化这些基因编码的重组酶进行生化特性分析;再用组成型和诱导型启动子构建这些基因的真核表达载体,通过农杆菌介导法转化蜜环菌获工程蜜环菌,在蜜环菌中过表达单加氧酶和葡糖基转移酶构建一个代谢途径合成天麻活性成分,用前体物质和诱导剂处理工程蜜环菌,分析工程蜜环菌中天麻活性成分含量变化,阐明蜜环菌中天麻活性物质生物合成调控的分子机理。再通过工程蜜环菌接种乌天麻的栽培试验,验证工程菌提高天麻活性成分含量的作用,发展优质天麻栽培新理论和技术,促进天麻产业可持续发展。
英文摘要
Gastrodia elata (G.elata) as a medicinal material requires that the contents of gastrodin and 4- hydroxy benzyl alcohol are more than 0.25%, but the low and unstable active ingredients of the artificial cultivated G. elata may affect the quality of the medicinal materials. The preliminary study of this project selected candidate key enzyme genes in the biosynthesis of active ingredients monooxygenase and glycosyltransferases as well as Armillaria mellea (A. mellea) laccase Unigene from the Zhaotong Gastrodia elata f.glauca transcriptome sequencing analysis. This project would clone the full-length cDNA sequences of these genes through RACE-PCR, express and purify the recombinant enzymes encoded by these genes by using prokaryotic system, and analyze their biochemical characteristics. The eukaryotic expression vectors of these genes would be constructed with the composition and inducible promoter. The engineering A. mellea would be obtained through transformation of these vectors by Agrobacterium mediated method. Over expression of laccase in A. mellea would make efficient use of the wood grown with A.millea. Simultaneous over expression of monooxygenase and glucosyltransferase would construct a metabolic pathway to synthesize the active constituents of G. elata. After the engeering A. mellea treated with precursor and inducer separately, the changes of G. elata active component content would be analyzed to clarify the regulatory molecular mechanism of biosynthesis of G. elata active substances. The effect of the engineering A. mellea control on the active components of G. elata would be made clear through the cultivation test of G. elata inoculated with engineering A. mellea. These would develop a new cultivation theory and technology for high quality G. elata to promote the sustainable development of G. elata industry.
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:DOI: 10.3969/j.issn.1674-7968.2023.12.014
发表时间:2023
期刊:农 业 生 物 技 术 学 报
影响因子:--
作者:陈必连;周春艳;蔡金龙;胥鹏;徐慧妮;李昆志
通讯作者:李昆志
DOI:10.1007/s11103-021-01160-w
发表时间:2021-06-11
期刊:PLANT MOLECULAR BIOLOGY
影响因子:5.1
作者:Cui, Daolei;Zhao, Shuxin;Li, Kunzhi
通讯作者:Li, Kunzhi
DOI:--
发表时间:2022
期刊:西北农林科技大学学报(自然科学版)
影响因子:--
作者:谭长龙;李思雅琦;钱澄;王昊;年洪娟;李昆志
通讯作者:李昆志
Co-overexpression of AtSHMT1 and AtFDH induces sugar synthesis and enhances the role of original pathways during formaldehyde metabolism in tobacco
AtSHMT1 和 AtFDH 的共过表达诱导糖合成并增强烟草甲醛代谢过程中原始途径的作用
DOI:10.1016/j.plantsci.2021.110829
发表时间:2021
期刊:Plant Science
影响因子:5.2
作者:Zhao Xing;Zeng Zhidong;Cao Wenjia;Khan Dawood;Ikram Muhammad;Yang Kangbing;Chen Limei;Li Kunzhi
通讯作者:Li Kunzhi
DOI:10.1186/s12864-023-09384-4
发表时间:2023-05-23
期刊:BMC genomics
影响因子:4.4
作者:
通讯作者:
铝胁迫下H2O2调控大豆根柠檬酸分泌的分子机理研究
- 批准号:31760349
- 项目类别:地区科学基金项目
- 资助金额:39.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:李昆志
- 依托单位:
铝胁迫下14-3-3蛋白调控铝敏感型大豆硝态氮吸收的分子机理研究
- 批准号:31560351
- 项目类别:地区科学基金项目
- 资助金额:39.0万元
- 批准年份:2015
- 负责人:李昆志
- 依托单位:
GmbHLH25转录因子在丹波黑大豆响应答铝胁迫过程中的作用机理研究
- 批准号:31260297
- 项目类别:地区科学基金项目
- 资助金额:56.0万元
- 批准年份:2012
- 负责人:李昆志
- 依托单位:
云南红梨果皮着色过程中MYB和bHLH转录因子的作用机理研究
- 批准号:31060258
- 项目类别:地区科学基金项目
- 资助金额:25.0万元
- 批准年份:2010
- 负责人:李昆志
- 依托单位:
国内基金
海外基金
