【摘 要】
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维生素E是人和动物维持生命活动必不可少,但动物自身却又无法合成的营养物质,分为生育酚和生育三烯酚两大类。维生素E由光合生物合成,在高等植物体中该合成主要于叶绿体和有色体等质体中进行。维生素E作为一种有着强抗氧化性的脂溶性维生素,广泛的存在于植物油脂中,人们通常通过摄取菜籽油等植物用油来补充日常所需维生素E,因此提高作物特别是油料作物中的维生素E含量成为广大育种工作者的育种目标。本实验室前期研究发现
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维生素E是人和动物维持生命活动必不可少,但动物自身却又无法合成的营养物质,分为生育酚和生育三烯酚两大类。维生素E由光合生物合成,在高等植物体中该合成主要于叶绿体和有色体等质体中进行。维生素E作为一种有着强抗氧化性的脂溶性维生素,广泛的存在于植物油脂中,人们通常通过摄取菜籽油等植物用油来补充日常所需维生素E,因此提高作物特别是油料作物中的维生素E含量成为广大育种工作者的育种目标。本实验室前期研究发现叶绿素合成酶基因的表达与生育酚的合成之间存在极显著的负相关关系,至此不仅将维生素E的合成路径描绘的更加清晰完整,同时也为提高植物中维生素E含量提供了新的思路。本研究以模式植物拟南芥为研究对象,在前期成功干扰叶绿素合成酶基因表达和超量表达生育酚合成过程中的关键基因HPT使得生育酚合成有显著增加的基础上,通过使用不同的基因工程方法,提高生育酚合成的另一前体物质尿黑酸（HGA）,从而探究能进一步提高生育酚合成的途径。主要研究结论如下:1)与种子特异性超量表达At HPT基因相比,利用组成型启动子Ca MV35s驱动At HPT并不能使种子特异性干扰了叶绿素合成酶基因表达的拟南芥转基因株系种子生育酚含量得到提升,相反还有下降趋势。2)在组成型超量表达TyrA基因拟南芥纯系背景中,种子特异性超量表达At HPT,同时干扰叶绿素合成酶基因的表达,可使转基因拟南芥种子总维生素E含量达到1846.83μg/g,其中生育酚含量高达1748.40μg/g,是野生型拟南芥的2.94倍,是目前最高的世界记录。3)组成型超量共表达HPPD、TyrA的基础上,种子特异性超量表达At HPT同时干扰叶绿素合成酶基因使得转基因拟南芥种子中总维生素E含量达到1969.08μg/g,其中生育酚含量最高可达1227.25μg/g,是野生型的2.59倍。
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