植物类胡萝卜素裂解氧化酶研究进展 被引量：11

1

作者 韦艳萍 庞欣 +8 位作者 刘云飞 李志邈 叶青静 王荣青 阮美颖 姚祝平 周国治 杨悦俭 万红建 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2071-2078,共8页

类胡萝卜素是重要的四萜类脂溶性抗氧化剂,普遍存在于整个生物界。植物中类胡萝卜素通过其氧化酶催化裂解形成的脱辅基类胡萝卜素及其衍生物在影响农作物风味,调控植株形态建成,参与脱落酸形成等方面具有重要调控作用。CCOs基因家族编... 类胡萝卜素是重要的四萜类脂溶性抗氧化剂,普遍存在于整个生物界。植物中类胡萝卜素通过其氧化酶催化裂解形成的脱辅基类胡萝卜素及其衍生物在影响农作物风味,调控植株形态建成,参与脱落酸形成等方面具有重要调控作用。CCOs基因家族编码的酶可以特异性的剪切类胡萝卜素的共轭双键形成不同类型的脱辅基类胡萝卜素产物。因此,参与类胡萝卜素代谢的CCOs酶及其裂解产物得到广泛的研究。本文从CCOs家族的数量与分布,酶结构及其生物功能三方面进行综述,并对CCOs家族未来的研究方向进行展望,以期为该领域研究提供有益参考。 展开更多

关键词 类胡萝卜素 类胡萝卜素裂解双加氧酶 脱辅基类胡萝卜素

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芒果类胡萝卜素裂解双加氧酶1(CCD1)基因的克隆与序列分析 被引量：6

2

作者 张梦云 高爱平 +4 位作者 赵志常 周开兵 黄建峰 党志国 罗睿雄 《分子植物育种》 CAS CSCD 北大核心 2018年第7期2124-2130,共7页

类胡萝卜素裂解双加氧酶(carotenoid cleavage dioxygenases,CCD)是植物类胡萝卜素新陈代谢中的降解酶,类胡萝卜素在双加氧酶的作用下氧化产生具有生物活性的不同衍生物,例如维生素A,植物激素脱落酸以及芳香物质,这些物质在植物的颜色... 类胡萝卜素裂解双加氧酶(carotenoid cleavage dioxygenases,CCD)是植物类胡萝卜素新陈代谢中的降解酶,类胡萝卜素在双加氧酶的作用下氧化产生具有生物活性的不同衍生物,例如维生素A,植物激素脱落酸以及芳香物质,这些物质在植物的颜色、苦味、香气方面具有重要意义。通过转录组数据设计CCD1基因的全长引物,采用RT-PCR技术从芒果(Mangifera indica)果皮中克隆到类胡萝卜素裂解双加氧酶CCD1的全长序列。结果表明:c DNA序列长度为1 900 bp,开放阅读框为1 614 bp,共编码537个氨基酸。CCD1蛋白属于稳定蛋白,在CCD1编码的蛋白质的氨基酸各组分中,亮氨酸(Leu)含量为最高,缬氨酸(Val)的含量次之。蛋白序列分析表明芒果中的CCD1基因编码的蛋白存在一个结构域RPE65,并且属于RPE65 superfamily家族。通过构建系统发生树,结果发现芒果CCD1基因所编码的蛋白序列与蜜柑、甜橙、栗子、大豆等的蛋白序列亲缘关系较近,可聚为一类,而与咖啡豆、菠菜、马铃薯、烟草的亲缘关系较远。芒果的CCD1与柑橘的CCD1的一致性为90%,有比较近的进化关系。亚细胞定位分析结果显示,芒果CCD1定位在细胞质中。对芒果的CCD1蛋白进行疏水性/亲水性预测,结果发现氨基酸疏水/亲水性主要介于+2.267^-0.633之间,CCD1蛋白属于亲水性蛋白。分析二级结构和三级结构得出CCD1基因编码的蛋白质主要由α-螺旋和无规则卷曲构成了其二级结构,α-螺旋占22.16%,无规则卷曲占37.43%。 展开更多

关键词 芒果 类胡萝卜素裂解双加氧酶 克隆 序列分析

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茶树CsCCD基因家族全基因组鉴定及乌龙茶LED补光晾青下表达分析 被引量：6

3

作者 倪子鑫 武清扬 +4 位作者 杨云 邓慧莉 周子维 赖钟雄 孙云 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期359-373,共15页

类胡萝卜素裂解双加氧酶(carotenoid cleavage dioxygenase, CCD)家族成员能催化类胡萝卜素裂解生成挥发性芳香物质并参与植物激素的合成。为探究茶树CsCCD基因家族成员生物学功能及基因表达模式,采用生物信息学手段进行了茶树全基因组C... 类胡萝卜素裂解双加氧酶(carotenoid cleavage dioxygenase, CCD)家族成员能催化类胡萝卜素裂解生成挥发性芳香物质并参与植物激素的合成。为探究茶树CsCCD基因家族成员生物学功能及基因表达模式,采用生物信息学手段进行了茶树全基因组CsCCD基因家族成员的鉴定,预测分析了其基因结构、保守基序、染色体定位、蛋白的理化性质、进化特性、互作网络、启动子顺式作用元件,并通过RT-qPCR测定了茶树不同叶位、乌龙茶加工过程中光照处理下CsCCD的相对表达量。共鉴定出11个茶树CsCCD基因家族成员,含有1–11个外显子、0–10个内含子不等;平均氨基酸个数为519 aa,平均分子质量为57 643.35 Da;聚类分析显示,CCD1、CCD4、CCD7、CCD8和NCED5个亚族各自聚成一类。茶树CsCCD基因家族主要含有胁迫响应元件、激素响应元件、光响应元件与多因素响应元件,且以光响应元件最多(142个)。进一步对茶树CsCCD基因在茶树不同叶位及乌龙茶加工过程中LED补光晾青过程的表达模式分析发现,CsCCD1、CsCCD4在成熟叶中表达量高于嫩叶及嫩茎,且随做青次数的增加,表达量呈下降趋势,但LED补光可在做青前期显著促进其基因表达;NCED亚家族成员整体呈现嫩叶表达量高于成熟叶及嫩茎趋势,但在做青过程中表达趋势不一,NCED3的表达水平先升后降,最高可达鲜叶的15倍以上,且在做青后期LED补光可极显著促进其基因表达。茶树CsCCD基因家族成员表达情况受机械力及光照调控,可进一步为优化茶叶加工工艺并提升茶叶品质奠定基础。 展开更多

关键词 茶树 类胡萝卜素裂解双加氧酶 基因家族 发光二极管 晾青

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栀子类胡萝卜素剪切双加氧酶基因GjCCD4的克隆与原核表达 被引量：5

4

作者 王晓云 陈蓉 张恩慧 《生物技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期34-41,共8页

[目的]类胡萝卜素剪切双加氧酶(Carotenoid cleavage oxygenase,CCD)是西红花总苷生物合成途径的关键酶,本研究拟从栀子果实中克隆CCD基因。[方法]在NCBI数据库中搜索CCD蛋白,获得种子序列后,构建系统进化树,按照亲缘关系分组。再利用CO... [目的]类胡萝卜素剪切双加氧酶(Carotenoid cleavage oxygenase,CCD)是西红花总苷生物合成途径的关键酶,本研究拟从栀子果实中克隆CCD基因。[方法]在NCBI数据库中搜索CCD蛋白,获得种子序列后,构建系统进化树,按照亲缘关系分组。再利用CODEHOP法,针对每个组设计简并引物,在栀子果皮和果肉c DNA中扩增,获得保守区段。然后通过RACE获得基因全长。构建pet28a原核表达载体,转化BL21(DE3)菌株后在30℃培养4 h,转化菌株Aritic Expression(DE3)后在15℃培养过夜,诱导蛋白表达。[结果]克隆了一个GjCCD4基因,长1 863 bp,编码的蛋白质N端序列变动较大,C端保守性强,N-末端含有一个叶绿体定位的信号肽。系统发育分析表明,GjCCD4蛋白与拟南芥和西红花的同源蛋白聚在同一个簇。在BL21(DE3)和AE(DE3)菌株的沉淀中表达出大量包涵体形式的融合蛋白,在BL21(DE3)菌株的上清中表达出少量可溶蛋白。[结论]获得了一个类胡萝卜素剪切双加氧酶基因GjCCD4,通过原核表达获得了少量可溶蛋白。 展开更多

关键词 栀子 类胡萝卜素剪切双加氧酶 基因 克隆

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马铃薯CCD基因家族和互作miRNAs的鉴定及其在干旱适应中的作用

5

作者 张艳红 张作胜 +4 位作者 李洁沁 易靖 么梦凡 兰珊珊 龚明 《植物生理学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期937-954,共18页

马铃薯是干旱敏感作物,干旱严重影响其产量和品质。我们前期工作发现马铃薯类胡萝卜素裂解双加氧酶(carotenoid cleavage dioxygenase,CCD)基因(StCCD)高响应干旱胁迫。本研究基于马铃薯在干旱-复水-再干旱过程中的转录组和miRNA组测序... 马铃薯是干旱敏感作物,干旱严重影响其产量和品质。我们前期工作发现马铃薯类胡萝卜素裂解双加氧酶(carotenoid cleavage dioxygenase,CCD)基因(StCCD)高响应干旱胁迫。本研究基于马铃薯在干旱-复水-再干旱过程中的转录组和miRNA组测序结果,在全基因组层面上对马铃薯CCD基因家族及其互作的miRNAs进行了鉴定、生物信息学及表达谱分析,并检测了干旱-复水循环过程中干旱响应的StCCDs及其互作miRNAs的共表达变化。结果表明,在马铃薯中鉴定到17个CCD基因,定位于5条染色体上,可分为6个亚家族,编码174~1115个氨基酸残基的多肽,均具有保守基序motif 5。表达谱分析结果表明,StCCD家族17个基因在马铃薯植株不同组织和器官、多种胁迫及不同植物生长调节剂处理下均有表达,并呈现显著的差异化表达趋势,提示StCCD家族各基因功能的多样化作用。其中StCCD家族中StNCED1、StNCED6和StCCD4节律性响应干旱-复水循环,暗示着这3个成员是StCCD基因家族中调控干旱胁迫响应与适应的关键基因。结合miRNAs组测序数据和生物信息学预测,发现有777个miRNAs靶向调控StCCD基因家族的17个成员。共表达分析结果表明,对干旱高响应的StCCDs基因和相应miRNAs表达总体呈负调控关系,且这种互作可能参与了马铃薯对干旱胁迫的响应与适应过程。研究结果有助于解析StCCD家族的多重功能,以及StCCDs和相应的miRNAs的互作如何参与马铃薯对干旱胁迫的响应和适应机制,也可为后续马铃薯抗旱精准分子育种提供候选基因。 展开更多

关键词 类胡萝卜素裂解双加氧酶 马铃薯 基因家族 MIRNAS 干旱适应

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植物中β-紫罗兰酮生物合成及调控研究进展 被引量：1

6

作者 叶云芳 田清尹 +4 位作者 施婷婷 王亮 岳远征 杨秀莲 王良桂 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期91-105,共15页

β-紫罗兰酮(β-ionone,BI)是一种重要的天然香气挥发性化合物,广泛分布于植物中,是由类胡萝卜素裂解双加氧酶对β-胡萝卜素的9,10和9’,10’裂解产生的一种脱辅基类胡萝卜素。β-紫罗兰酮作为环化异戊二烯的代表,具有抗菌、抗病毒和抗... β-紫罗兰酮(β-ionone,BI)是一种重要的天然香气挥发性化合物,广泛分布于植物中,是由类胡萝卜素裂解双加氧酶对β-胡萝卜素的9,10和9’,10’裂解产生的一种脱辅基类胡萝卜素。β-紫罗兰酮作为环化异戊二烯的代表,具有抗菌、抗病毒和抗肿瘤等多种生物活性,因此,植物中β-紫罗兰酮的生物合成与代谢调控研究逐渐成为热点。本文对植物中的β-紫罗兰酮生物活性、生物合成与调控等相关研究进展进行了归纳总结,重点综述了植物中的β-紫罗兰酮生物合成途径及其相关酶,随后从分子水平阐述了类胡萝卜素裂解双加氧酶基因对β-紫罗兰酮生物合成的控制,以及WRKY、NAC、ERF和MYB等转录因子调控相关结构基因的表达从而影响β-紫罗兰酮生物合成,总结了温度、光照、水分和土壤盐碱度等环境因子对植物中的β-紫罗兰酮生物合成的调控,并且介绍了β-紫罗兰酮生物合成途径中相关基因对植物叶片、花朵、果实色泽和香味的影响,以及利用基因过表达、基因沉默等基因工程技术对植物中β-紫罗兰酮生物合成的改良,同时对植物中β-紫罗兰酮研究尚待解决的问题作了合理展望,旨在为植物中的β-紫罗兰酮生物合成和调控机制的更深层次的研究提供理论帮助,为改良植物花香物质、获得高产量的天然β-紫罗兰酮提供理论参考。 展开更多

关键词 Β-紫罗兰酮 类胡萝卜素裂解双加氧酶 生物合成 分子调控 类胡萝卜素 脱辅基类胡萝卜素 基因工程技术

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番茄类胡萝卜素降解关键基因筛选 被引量：1

7

作者 程国亭 李同政 +3 位作者 闫珑文 常海飞 王延峰 梁燕 《西北植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期1674-1682,共9页

类胡萝卜素衍生挥发物是番茄重要的芳香物质,对番茄风味非常重要。类胡萝卜素衍生挥发物代谢复杂,为筛选调控其合成的关键基因,研究以90个番茄自交系中香气寡淡的TI4001和香气浓郁的CI1005为材料,通过实时定量PCR分析了番茄类胡萝卜素... 类胡萝卜素衍生挥发物是番茄重要的芳香物质,对番茄风味非常重要。类胡萝卜素衍生挥发物代谢复杂,为筛选调控其合成的关键基因,研究以90个番茄自交系中香气寡淡的TI4001和香气浓郁的CI1005为材料,通过实时定量PCR分析了番茄类胡萝卜素裂解双加氧酶(SlCCDs)基因在不同组织及不同发育期果实中的表达量,高效液相色谱测定番茄果实不同成熟期类胡萝卜素含量,顶空固相微萃取—气相色谱—质谱联用测定番茄果实不同成熟期挥发物的含量。发现在7个SlCCDs基因中,SlCCD1A和SlCCD1B基因在番茄果实中表达量最高,且随着果实发育成熟表达量显著升高。果实中类胡萝卜素及其衍生挥发物含量也显著升高。SlCCD1A和SlCCD1B基因表达量与类胡萝卜素及其衍生挥发物含量之间极显著正相关。推测SlCCD1A和SlCCD1B基因是裂解类胡萝卜素合成挥发物的关键基因。 展开更多

关键词 番茄 类胡萝卜素 类胡萝卜素裂解双加氧酶 降异戊二烯 挥发物

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西红花苷生物合成途径研究进展 被引量：1

8

作者 叶军 张翔 +3 位作者 朱睿睿 赵玉成 谢国勇 秦民坚 《中国野生植物资源》 CSCD 2020年第5期38-44,48,共8页

西红花苷是一种由藏花酸和葡萄糖或龙胆二糖形成的类胡萝卜素类化合物,具有抗动脉粥样硬化、抗高血压、降血脂、抗氧化、抗抑郁、抗癌、抗炎等药理活性。然而,西红花苷类成分在植物界分布较窄,含量较低,且提取工艺复杂,导致其供不应求... 西红花苷是一种由藏花酸和葡萄糖或龙胆二糖形成的类胡萝卜素类化合物,具有抗动脉粥样硬化、抗高血压、降血脂、抗氧化、抗抑郁、抗癌、抗炎等药理活性。然而,西红花苷类成分在植物界分布较窄,含量较低,且提取工艺复杂,导致其供不应求。随着基因组和转录组测序技术的发展,参与西红花苷合成途径的相关酶基因逐渐被克隆和鉴定。对西红花苷生物合成路径以及该通路相关酶基因的研究现状进行综述,以期为利用代谢工程生产或提高西红花苷类物质提供理论基础,从而扩大西红花苷的开发利用。 展开更多

关键词 西红花苷 生物合成 类胡萝卜素裂解双加氧酶 醛脱氢酶 UDP-糖基转移酶

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大豆类胡萝卜素裂解双加氧酶GmCCD8固氮功能解析 被引量：1

9

作者 邢馨竹 杨占武 +4 位作者 孔佑宾 李文龙 杜汇 李喜焕 张彩英 《中国农业科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期46-53,共8页

大豆可与根瘤菌共生进行生物固氮,固氮机制受许多基因诱导调控,类胡萝卜素裂解双加氧酶(carotenoid cleavage dioxygenases,CCDs)可调控多种植物激素、色素、芳香类化合物的合成与代谢。为探讨其在大豆生物固氮中的功能,从大豆育成品种... 大豆可与根瘤菌共生进行生物固氮,固氮机制受许多基因诱导调控,类胡萝卜素裂解双加氧酶(carotenoid cleavage dioxygenases,CCDs)可调控多种植物激素、色素、芳香类化合物的合成与代谢。为探讨其在大豆生物固氮中的功能,从大豆育成品种中黄15中克隆类胡萝卜素裂解双加氧酶GmCCD8基因,分析了该基因的表达模式及生物学功能。亚细胞定位表明GmCCD8在细胞质中表达。qRT-PCR技术及启动子融合GUS表达载体转化大豆毛状根,发现GmCCD8随大豆根瘤生长发育表达量逐渐上升,且在第28天根瘤中表达量最高。通过构建过表达及RNAi转基因复合植株,验证了GmCCD8影响根瘤发育及固氮能力。利用透射电镜观察根瘤内部结构,发现GmCCD8被干扰后根瘤内泡囊、类菌体和聚β-羟基丁酸盐的含量明显减少。上述结果表明,GmCCD8参与大豆根瘤生长发育及生物固氮过程,为大豆高效固氮分子育种提供了功能基因。 展开更多

关键词 大豆 根瘤 共生固氮 类胡萝卜素裂解双加氧酶 大豆GmCCD8

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蛹虫草类胡萝卜素双加氧裂解酶基因的克隆及表达分析 被引量：1

10

作者 李栋 林俊芳 +4 位作者 刘聪 叶志伟 郭丽琼 云帆 康林芝 《中国食品学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期215-220,共6页

目的:类胡萝卜素双加氧裂解酶(CCD)是类胡萝卜素生物合成途径中的一个关键酶。旨在鉴定并克隆蛹虫草中的CCD酶,通过相关生物信息学分析和荧光定量PCR探究其结构、功能聚类以及表达调控。方法:用GenBank登录的CCD酶基因序列与蛹虫草基因... 目的:类胡萝卜素双加氧裂解酶(CCD)是类胡萝卜素生物合成途径中的一个关键酶。旨在鉴定并克隆蛹虫草中的CCD酶,通过相关生物信息学分析和荧光定量PCR探究其结构、功能聚类以及表达调控。方法:用GenBank登录的CCD酶基因序列与蛹虫草基因组比对,在保守区域设计1对引物,以蛹虫草基因组的DNA为模板对CCD酶基因进行扩增,扩增产物命名为car-TC。car-TC基因连接载体后由生物公司测序;序列通过多种生物信息学软件和在线工具分析;表达量随生长情况的变化关系通过实时荧光定量PCR进行测定。结果:克隆了car-TC基因,该基因长1784bp,编码一个577aa的蛋白质,该蛋白质含有CCD酶活性必需的4个组氨酸残基,系统发育进化分析表明该蛋白和棒束菌、白僵菌的同源蛋白聚在同一簇,实时荧光定量PCR结果表明该蛋白的表达量随生长时间的延长而减少。结论:获得一个类胡萝卜素合成途径中的关键酶——双加氧裂解酶基因car-TC,该基因的表达主要受时序调控,随生活周期的进行有逐渐降低的趋势。 展开更多

关键词 蛹虫草 类胡萝卜素 类胡萝卜素双加氧裂解酶 生物信息学分析 实时荧光PCR

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甘蔗独脚金内酯生物合成基因ScCCD8的克隆与表达分析 被引量：7

11

作者 吴转娣 刘新龙 +7 位作者 刘家勇 昝逢刚 赵培方 林秀琴 陈学宽 苏火生 刘洪博 吴才文 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第14期2662-2674,共13页

【目的】克隆甘蔗的Sc CCD8,分析其序列特征并预测其功能,研究在甘蔗不同组织部位、不同胁迫处理条件以及不同生长时间点ScCCD8的表达情况,为该基因在甘蔗基因工程育种中的应用提供理论支撑。【方法】以NCBI中检索的甘蔗CCD8同源片段ES... 【目的】克隆甘蔗的Sc CCD8,分析其序列特征并预测其功能,研究在甘蔗不同组织部位、不同胁迫处理条件以及不同生长时间点ScCCD8的表达情况,为该基因在甘蔗基因工程育种中的应用提供理论支撑。【方法】以NCBI中检索的甘蔗CCD8同源片段EST序列为模板设计引物,扩增甘蔗CCD8的片段,采用RACE和RT-PCR技术分别从甘蔗品种新台糖22号中克隆CCD8的5′、3′目的片段和全长cDNA序列,以生物信息学方法对序列进行预测分析,利用qRT-PCR方法分析CCD8在不同组织、不同逆境胁迫条件下和不同生长时间点的表达特性。【结果】克隆获得甘蔗CCD8,命名为ScCCD8,Gen Bank登录号为KP742973.1。该cDNA全长2 016 bp,含有1个1 623 bp的完整开放阅读框(ORF),编码540个氨基酸,编码的蛋白质分子量为59.534 kD。生物信息学分析表明ScCCD8编码的蛋白是定位于叶绿体上的非分泌性蛋白,不是典型的跨膜蛋白,没有信号肽位点。存在着多个糖基化位点和磷酸化位点等活性位点。序列分析表明,ScCCD8与其他植物的CCD8蛋白有很高的相似性。系统进化树分析显示,甘蔗ScCCD8与高粱的CCD8蛋白亲缘关系较近。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析表明,ScCCD8的表达具有组织特异性,在根中的表达量最高,是老叶中表达量的18倍。其在模拟重度干旱胁迫(20%PEG)、盐胁迫(200 mmol·L^(-1)NaCl)、磷缺乏(1/8 mmol·L^(-1))和营养缺乏(纯水培养)4种胁迫处理下,茎尖中的ScCCD8均被诱导表达,且在处理24 h以后,ScCCD8的表达量增加较为明显。在不同生长时期,ScCCD8在甘蔗不同生长时期的茎尖中均有表达,且在幼苗期的表达量高于萌芽期和分蘖期。【结论】从甘蔗品种ROC22中克隆获得的甘蔗独脚金内酯生物合成关键基因ScCCD8是CCD8基因家族成员,推测ScCCD8可能与甘蔗SLs响应逆境胁迫有关。 展开更多

关键词 甘蔗 ScCCD8 独脚金内酯 实时荧光定量PCR 干旱胁迫

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万寿菊类胡萝卜素裂解双加氧酶基因CCD1克隆与表达分析 被引量：6

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作者 刘晓丛 曾丽 +4 位作者 刘国锋 彭勇政 陶懿伟 张邀月 王梦茹 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第10期1930-1940,共11页

【目的】克隆万寿菊(Tagetes erecta L.‘Scarletade’)类胡萝卜素裂解双加氧酶基因CCD1(TeCCD1),分析其序列特征和表达特性,为阐明其在类胡萝卜素降解途径中生物学功能及进一步探讨万寿菊花色形成机理提供理论基础。【方法】依据万寿... 【目的】克隆万寿菊(Tagetes erecta L.‘Scarletade’)类胡萝卜素裂解双加氧酶基因CCD1(TeCCD1),分析其序列特征和表达特性,为阐明其在类胡萝卜素降解途径中生物学功能及进一步探讨万寿菊花色形成机理提供理论基础。【方法】依据万寿菊花蕾转录组数据,利用同源序列比对结果设计引物,结合RT-PCR技术克隆获得万寿菊CCD1 cDNA全长,分析其序列特征;利用Real-time PCR分析舌状花未开花蕾、半开花蕾、开放的头状花序和完全开放的头状花序4个不同发育时期的基因表达特性。【结果】克隆获得万寿菊CCD1(Gen Bank登录号:KX557488)的cDNA全长序列为1 746 bp,编码区长度1 626 bp,编码541个氨基酸。蛋白质分析表明TeCCD1为不稳定蛋白,不含信号肽,属RPE65超家族(登录号:PF03055),包含CCD家族保守结构域,主要定位于细胞质。万寿菊CCD1核酸序列与除虫菊CCD1同源性最高,为89%;氨基酸序列分析表明万寿菊CCD1与除虫菊CCD1同源性高达93%,与其他19个不同种属的CCD1同源性在75%—83%,说明TeCCD1是高度保守的基因;系统进化树分析显示TeCCD1的进化基本符合植物分类学的进化规律,并具有明显的种属特征,万寿菊与菊科同源基因亲缘关系最近。Real-time PCR分析表明TeCCD1在舌状花发育过程中均有表达,随舌状花的开放逐渐升高,S4期达到最大值。【结论】克隆获得万寿菊舌状花的CCD1,是典型的CCD家族成员,为高度保守的基因,主要定位于细胞质,万寿菊舌状花颜色变浅可能与CCD1表达量增加导致类胡萝卜素降解有关。 展开更多

关键词 万寿菊 类胡萝卜素裂解双加氧酶基因 花色 基因表达

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霞多丽葡萄果实降异戊二烯香气物质积累及代谢酶活变化分析 被引量：4

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作者 张祯 崔媛媛 +7 位作者 陈春霞 冯丽丹 赵勇 李霁昕 把灵珍 孔祥锦 张煜 蒋玉梅 《浙江农业学报》 CSCD 北大核心 2023年第4期931-941,共11页

为确定霞多丽葡萄果实降异戊二烯香气物质的生成和积累规律,试验于2020和2021年连续两个生产季,在果实幼果(花后10 d)至成熟(花后80 d)期间每2周采集样品,测定可滴定酸含量、pH值、可溶性固形物含量、百粒重、总类胡萝卜素含量、降异戊... 为确定霞多丽葡萄果实降异戊二烯香气物质的生成和积累规律,试验于2020和2021年连续两个生产季,在果实幼果(花后10 d)至成熟(花后80 d)期间每2周采集样品,测定可滴定酸含量、pH值、可溶性固形物含量、百粒重、总类胡萝卜素含量、降异戊二烯香气物质含量和类胡萝卜素裂解双加氧酶(CCD)活性,分析其在果实生长期的变化规律,探讨类胡萝卜素含量、CCD活性和降异戊二烯香气物质含量变化的相关性。结果表明,霞多丽葡萄果实生长期共定性定量6种降异戊二烯香气物质,随着果实成熟,降异戊二烯香气物质总含量呈上升趋势;幼果期(花后10~38 d)果实样品CCD活性呈上升趋势,转色期(花后38~52 d)果实样品CCD活性呈下降趋势,成熟期(花后52~80 d)果实样品CCD活性呈上升趋势;总类胡萝卜素含量整体呈下降趋势,但转色期前后会有一个生成积累小高峰;相关性分析显示,CCD活性与总类胡萝卜素含量呈负相关,与游离态和结合态α-紫罗兰酮、β-紫罗兰酮、β-大马士酮以及游离态香叶基丙酮、结合态6-甲基-5-庚烯-2-酮呈正相关。不同生产季样品比较发现,生产季气候对果实理化指标、总类胡萝卜素含量、CCD活性和降异戊二烯香气物质含量均有影响。 展开更多

关键词 霞多丽葡萄 类胡萝卜素 类胡萝卜素裂解双加氧酶(CCD) 降异戊二烯

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胡萝卜类胡萝卜素裂解双加氧酶7基因表达与β-胡萝卜素含量相关性分析 被引量：3

14

作者 邓元杰 李彤 +4 位作者 冯凯 刘洁霞 徐志胜 谭国飞 熊爱生 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期2284-2293,共10页

类胡萝卜素裂解双加氧酶7(CCD7)是独角金内酯合成途径中的关键酶。为了研究胡萝卜类胡萝卜素裂解双加氧酶7基因(DcCCD7)表达与β-胡萝卜素含量的相关性,从胡萝卜(Daucus carota L.)栽培品种红福七寸和天紫中克隆获得DcCCD7。序列分析结... 类胡萝卜素裂解双加氧酶7(CCD7)是独角金内酯合成途径中的关键酶。为了研究胡萝卜类胡萝卜素裂解双加氧酶7基因(DcCCD7)表达与β-胡萝卜素含量的相关性,从胡萝卜(Daucus carota L.)栽培品种红福七寸和天紫中克隆获得DcCCD7。序列分析结果显示,两品种DcCCD7均包含一个1 869 bp的开放阅读框,编码622个氨基酸。序列多重比对与进化分析结果显示,DcCCD7与来自其他物种CCD7的同源性较高,其中与菊花CCD7的进化关系最近。DcCCD7为亲水性蛋白,预测的红福七寸和天紫DcCCD7蛋白三级结构均由9个α-螺旋和30个延伸主链构成。利用超高效液相色谱法(UPLC)对3个不同生长发育阶段(45、75和100 d)胡萝卜的根、叶柄和叶片中的β-胡萝卜素含量进行测定,结果显示,红福七寸主要在根和叶片中积累β-胡萝卜素,天紫主要在叶片中积累β-胡萝卜素。实时荧光定量PCR(RT-qPCR)结果显示,胡萝卜叶片中DcCCD7的表达水平显著高于根和叶柄。结果表明DcCCD7的表达量和β-胡萝卜素含量的相关性可能具有组织和品种特异性。本研究为明确DcCCD7在胡萝卜类胡萝卜素降解过程中的作用提供了一定的理论基础。 展开更多

关键词 胡萝卜 类胡萝卜素 类胡萝卜素裂解双加氧酶7 Β-胡萝卜素 相关性分析

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万寿菊类胡萝卜素裂解双加氧酶基因CCD4b的克隆与表达分析 被引量：3

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作者 刘晓丛 曾丽 +3 位作者 张邀月 彭勇政 陶懿伟 王梦茹 《上海交通大学学报（农业科学版）》 2018年第2期1-8,21,共9页

为探讨万寿菊类胡萝卜素降解过程中CCD4b的功能,以万寿菊(Tagetes erecta L.)‘Scarletade’品种舌状花为试材,利用同源基因克隆获得CCD4b,命名为TeCCD4b (GenBank:KY450708)。序列分析表明TeCCD4b cDNA全长为1 725bp,编码区长度1 392bp... 为探讨万寿菊类胡萝卜素降解过程中CCD4b的功能,以万寿菊(Tagetes erecta L.)‘Scarletade’品种舌状花为试材,利用同源基因克隆获得CCD4b,命名为TeCCD4b (GenBank:KY450708)。序列分析表明TeCCD4b cDNA全长为1 725bp,编码区长度1 392bp,所编码的产物含463个氨基酸,主要定位于质体膜,属RPE65超家族,包含CCD家族保守的结构域;同源分析表明TeCCD4b与向日葵HaCCD4-L、案头菊CmCCD4b同源性最高;系统进化树分析显示TeCCD4b与HaCCD4-L和CmCCD4b亲缘关系最近,与其他物种的CCD4和CCD4a存在差异,表明TeCCD4b在进化过程中保守性不强,不同种属之间具有明显差异,基本符合植物的进化规律;荧光定量PCR结果显示TeCCD4b在舌状花发育过程中均有表达,且与万寿菊花色变化基本一致,表明万寿菊舌状花颜色变化可能与TeCCD4b表达量高低相关。 展开更多

关键词 万寿菊 类胡萝卜素裂解双加氧酶 基因克隆 表达分析

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柑橘β-柠乌素积累及其调控研究进展 被引量：2

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作者 王莎莎 栾雨婷 徐昌杰 《果树学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期760-768,共9页

色泽是果实外观品质的重要指标,类胡萝卜素是柑橘等成熟果实的特征色素,其积累影响果实外观。β-柠乌素是一种红色类胡萝卜素,在柑橘成熟果实红色色泽形成中起着重要作用。笔者从β-柠乌素物理化学特性、在柑橘中的分布、合成途径、关... 色泽是果实外观品质的重要指标,类胡萝卜素是柑橘等成熟果实的特征色素,其积累影响果实外观。β-柠乌素是一种红色类胡萝卜素,在柑橘成熟果实红色色泽形成中起着重要作用。笔者从β-柠乌素物理化学特性、在柑橘中的分布、合成途径、关键基因类胡萝卜素裂解双加氧酶4(CCD4)、影响/调控积累的果实发育阶段、温度、乙烯和GA_3等内外因子等方面综述了柑橘β-柠乌素积累及其调控研究进展,并对未来研究热点作了展望,以期为增进柑橘果实色泽提供参考。 展开更多

关键词 柑橘 β-柠乌素 类胡萝卜素 类胡萝卜素裂解加双氧酶4基因(CCD4)

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长筒石蒜类胡萝卜素裂解双加氧酶基因LlCCD4的克隆与表达 被引量：2

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作者 岳远征 王晰 +3 位作者 丁文杰 李娅 刘家伟 王良桂 《分子植物育种》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期796-802,共7页

长筒石蒜(Lycoris longituba)是石蒜属植物,为中国特有的观赏花卉,具有极高的观赏价值也是石蒜属少有的香花品种,然而目前尚未有关于其花香方面的报道。故本研究以长筒石蒜花瓣为材料,在长筒石蒜中开展了花香基因CCD4的研究。利用课题... 长筒石蒜(Lycoris longituba)是石蒜属植物,为中国特有的观赏花卉,具有极高的观赏价值也是石蒜属少有的香花品种,然而目前尚未有关于其花香方面的报道。故本研究以长筒石蒜花瓣为材料,在长筒石蒜中开展了花香基因CCD4的研究。利用课题组已获得的长筒石蒜花瓣转录组数据库,我们筛选到1个与拟南芥CCD4基因同源性最高的序列,并克隆得到了其完整的编码区,命名为LlCCD4。该基因编码区全长为1 815 bp,编码604 aa,蛋白质分子量约为66.20 kD,理论等电点为6.43,属于酸性不稳定的疏水性蛋白,且具有CCD4基因共有的保守结构域。进化分析进一步表明该基因为CCDs基因家族中的CCD4成员,与单子叶植物番红花中的CCD4基因具有较高的同源性。实时荧光定量分析证实该基因在长筒石蒜的盛花期即长筒石蒜花瓣最香的时期表达量最高。本研究将有助于揭示长筒石蒜花香形成的分子机理,并为石蒜属植物花香改良提供基因资源。 展开更多

关键词 长筒石蒜 花香 类胡萝卜素裂解双加氧酶基因4 表达分析

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不结球白菜类胡萝卜素裂解双加氧酶基因BrCCD4a的克隆及表达分析

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作者 尹莲 孙玉东 +7 位作者 陈龙正 罗德旭 任旭琴 王林闯 许文钊 于雯雯 刘璐 赵建锋 《江苏农业学报》 CSCD 北大核心 2023年第6期1386-1394,共9页

为探究CCD基因在不结球白菜叶片类胡萝卜素调控中的作用,本试验以不结球白菜NN2108为试验材料,克隆获得BrCCD4a基因。应用生物信息学方法对BrCCD4a蛋白氨基酸序列、理化性质及CCD4基因亲缘关系等方面进行分析,利用亚细胞定位技术明确BrC... 为探究CCD基因在不结球白菜叶片类胡萝卜素调控中的作用,本试验以不结球白菜NN2108为试验材料,克隆获得BrCCD4a基因。应用生物信息学方法对BrCCD4a蛋白氨基酸序列、理化性质及CCD4基因亲缘关系等方面进行分析,利用亚细胞定位技术明确BrCCD4a基因的空间表达。此外,以3个不结球白菜品种HB02、SX04和NN2108为材料,测定叶片中类胡萝卜素含量及BrCCD4a基因的相对表达水平。结果表明,BrCCD4a含有1个长为1 797 bp的开放阅读框(ORF),编码598个氨基酸,其编码的蛋白质相对分子质量为65 860,等电点为6.42。氨基酸序列分析结果表明,BrCCD4a属于CCD蛋白家族成员,与甘蓝CCD4氨基酸序列相似度最高。系统进化结果也显示其与甘蓝的进化关系最近。BrCCD4a蛋白主要由无规则卷曲、延伸链构成,且不存在信号肽。亚细胞定位分析发现BrCCD4a定位在叶绿体上。不同不结球白菜品种叶片中叶黄素和β-胡萝卜素含量差异较大,HB02叶片中叶黄素含量最低,为1.14 mg/g, SX04叶片中叶黄素含量最高,达2.34 mg/g。NN2108叶片中β-胡萝卜素含量最高,达2.31 mg/g,是HB02含量的1.94倍。BrCCD4a在3个品种叶片中的相对表达水平趋势与β-胡萝卜素含量趋势一致,在NN2108叶片中表达量最高,在SX04中次之,在HB02叶片中表达量最低。本研究结果为探究BrCCD4a在不结球白菜叶片类胡萝卜素降解过程中的作用提供理论基础。 展开更多

关键词 不结球白菜 类胡萝卜素裂解双加氧酶4 类胡萝卜素

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莲类胡萝卜素裂解双加氧酶4(NnCCD4)基因家族鉴定与功能分析

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作者 王志文 杨宁宁 +4 位作者 张晨 秦莉莉 曹泷云 李海锋 董臣 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期1938-1946,共9页

莲以其独特香气深受人们喜爱。为了研究莲的香气物质形成机制,本研究通过生物信息学对莲香气物质形成的关键酶NnCCD4基因家族进行分析,分析NnCCD4的催化产物,进一步探索莲属植物香气物质形成的分子机制,并通过同源克隆从莲基因组中获得3... 莲以其独特香气深受人们喜爱。为了研究莲的香气物质形成机制,本研究通过生物信息学对莲香气物质形成的关键酶NnCCD4基因家族进行分析,分析NnCCD4的催化产物,进一步探索莲属植物香气物质形成的分子机制,并通过同源克隆从莲基因组中获得3个NnCCD4基因家族成员(NnCCD4a、NnCCD4b和NnCCD4c)。结果表明,植物CCDs家族结构相似且都含有保守结构域,与NnCCD4c相比,NnCCD4a与NnCCD4b之间具有较高的同源性;实时荧光定量PCR(qRT-PCR)结果发现,NnCCD4家族成员在莲子、叶片和花中表达量存在显著差异;构建NnCCD4原核表达载体,细菌颜色互补试验结果证明NnCCD4b可以催化β-胡萝卜素氧化裂解,产生挥发性物质β-紫罗兰酮。本研究为NnCCD4的生物学功能研究提供了理论基础。 展开更多

关键词 莲 类胡萝卜素 类胡萝卜素裂解双加氧酶 Β-紫罗兰酮

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类胡萝卜素裂解双加氧酶及其生理功能 被引量：25

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作者 由淑贞 杨洪强 《西北植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期630-637,共8页

类胡萝卜素是一大类结构相似的化合物,其裂解途径主要有羟化酶途径、双加氧酶裂解途径和氧化酶途径。类胡萝卜素经羟化酶途径可最终转化成脱落酸,经氧化酶途径则最终转化成维生素A;而在裂解双加氧酶(carotenoid cleavage dioxygenases,C... 类胡萝卜素是一大类结构相似的化合物,其裂解途径主要有羟化酶途径、双加氧酶裂解途径和氧化酶途径。类胡萝卜素经羟化酶途径可最终转化成脱落酸,经氧化酶途径则最终转化成维生素A;而在裂解双加氧酶(carotenoid cleavage dioxygenases,CCDs)催化下,类胡萝卜素氧化成脱辅基类胡萝卜素。AtCCDs是包括9个成员的小基因家族,CCD1影响果实的色泽和风味;CCD7和CCD8分别编码一个质体区域化蛋白,并参与侧根、侧芽的萌发。9-顺式-环氧类胡萝卜素双氧合酶(NCED)催化的裂解是ABA合成的关键步骤。本文对类胡萝卜素裂解途径及相关酶类的生理功能进行了综述。 展开更多

关键词 类胡萝卜素 类胡萝卜素裂解双加氧酶 脱辅基类胡萝卜素

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