与类胡萝卜素相关的生物强化育种是营养品质改良的重要方向。除了转入类胡萝卜素生物合成相关基因外，抑制能够降解类胡萝卜素的胡萝卜素裂解双加氧酶CCD也是一个潜在的技术手段。最近，韩国科学家通过抑制水稻中的三个CCD基因成功增加了稻米中类胡萝卜素的含量。
研究人员选取胡萝卜素裂解双加氧酶基因OsCCD1，OsCCD4a和OsCCD4b作为靶标，创制了RNAi转基因株系，并利用qRT-PCR和小RNA对目标基因表达进行检测并测定类胡萝卜素含量，以验证基因功能。结果显示，所有OsCCD4a_Ri株系的T1代叶片中，类胡萝卜素的含量显著提高；T2代的OsCCD4a_Ri7株系含量最高，达到非转基因植株含量的1.3倍。研究人员进一步将生产β-胡萝卜素的转基因水稻与OsCCD1_Ri、OsCCD4a_Ri或OsCCD4a_Ri独立纯合株系进行异花受粉，以评估对种子类胡萝卜素含量的影响。结果显示在OsCCD1_Ri和OsCCD4a_Ri株系中，种子中的类胡萝卜素含量分别提高了1.4和1.6倍，且分别优先增加α-ring和β-ring类胡萝卜素。而OsCCD4b_Ri中叶片的类胡萝卜素含量没有差异。
体外酶活性研究结果显示，在大肠杆菌过表达OsCCD1、OsCCD4a和OsCCD4b基因会导致菌株中八氢番茄红素、番茄红素、β-胡萝卜素及玉米黄素这四种类胡萝卜素的含量降低。OsCCD1和OsCCD4a具有相似的类胡萝卜素降解活性，其次是没有底物特异性的OsCCD4b。
这些结果证明，抑制OsCCD4a基因表达将是增强稻米及叶片中类胡萝卜素积累的有效途径。
JournalofExperimentalBotany,14August
RNAi-mediatedSuppressionofThreeRiceCarotenoidCleavageDioxygenaseGenes,OsCCD1,4a,and4b,IncreasesCarotenoidContentofRice
Author
MiRanKo,Mi-HeeSong,JaeKwangKim,Seung-ABaek,MinKyoungYou,Sun-HyungLim,Sun-HwaHa*
*:DepartmentofGeneticEngineeringandGraduateSchoolofBiotechnology,CollegeofLifeSciences,KyungHeeUniversity,RepublicofKorea
Abstract
CarotenoidsofstaplefoodcropshavehighnutritionalvalueasprovitaminA北京中科白癜风医院正规吗治疗白癜风费用高吗