烟草中异源表达番茄HQT基因对多酚物质合成的影响

作者：丁香玉; 王鹏伟; 储昭辉; 赵翔宇; 丁新华; 李洋^*

来源：中国烟草科学, 2021, 42(02): 77-83.

DOI：10.13496/j.issn.1007-5119.2021.02.012

• 烟草
• 番茄HQT基因
• 一咖啡酰奎尼酸
• 1-CQA
• 黄酮醇

羟基肉桂酰辅酶A:奎尼酸羟基肉桂酰转移酶(Hydroxycinnamoyl-Co A:quinate hydroxycinnamoyl transferase,HQT)是催化茄科植物咖啡酰奎尼酸生物合成最后一步的关键酶。为培育富含多酚物质的烟草,提高烟草品质,通过克隆番茄HQT基因,构建P35S::SlHQT超量表达载体,在野生型三生烟草(SS)中异源表达,利用高效液相色谱技术(HPLC)及液质联用(LC-MS/MS)技术对转基因烟草叶片中一咖啡酰奎尼酸及黄酮醇含量进行检测,探究SlHQT基因对三生烟草一咖啡酰奎尼酸及黄酮醇物质合成的影响。结果显示,转SlHQT烟草叶片中一咖啡酰奎尼酸总含量最高可提高14.98倍,芦丁和山奈酚芸香糖苷含量最高可分别提高11.47和9.32倍,且生长表型与野生型烟草没有明显差异;转SlHQT基因烟草叶片中有4种(1-CQA,3-CQA,4-CQA,5-CQA)一咖啡酰奎尼酸,野生型烟草叶片中只检测到3种(3-CQA,4-CQA,5-CQA)。SlHQT基因在烟草中的异源表达促进了1-CQA的生物合成且提高了一咖啡酰奎尼酸总含量,同时增加了黄酮醇的生物合成。

• 单位
  生命科学学院; 山东农业大学; 作物生物学国家重点实验室