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梅花花香相关BAHD家族基因挖掘及功能分析

梅花花香相关BAHD家族基因挖掘及功能分析
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  • 批准号:31471906
  • 批准年度: 2014年
  • 学科分类:观赏植物分子生物学(C150303) |
  • 项目负责人:张启翔
  • 负责人职称:教授
  • 依托单位:北京林业大学
  • 资助金额:85万元
  • 项目类别:面上项目
  • 研究期限:2015年01月01日 至 2018年12月31日
  • 中文关键词: 梅花;花香;BAHD;家族;挖掘
  • 英文关键词:Prunus mume;BAHD;Floral scent;Gene function

项目摘要

中文摘要

花香是植物重要的特征,在自然界有保障植物授粉结实、防御病虫的作用。花香能提高花卉的观赏性,花香产品在食品、日化、医疗保健等方面都有重要作用。梅花相对其它李属植物能够释放独特的花香,而乙酸苯甲酯是梅花香气的主要成分。乙酸苯甲酯的生成与酰基转移酶的参与有关,植物中存在多种被命名为BAHD的酰基转移酶基因。BAHD家族在次生代谢中有着重要的修饰作用,涉及包括醇类在内的多种反应底物,不同的酰基转移酶有不同的底物选择性。目前国内外未见通过挖掘BAHD家族信息成功获得高效催化苯环类底物基因研究的报道。本研究以梅花基因组中存在的BAHD家族基因为研究对象,通过生物信息学、基因表达分析、纯化蛋白体外酶促反应、转基因模式植物等方法挖掘该家族基因并进行功能分析,以期能够确定梅花中特异利用苯甲醇生成乙酸苯甲酯的基因。该研究能进一步了解BAHD家族的底物选择性,阐明梅花花香分子机理,并为李属香花育种提供支持。

英文摘要

Floral scent is an important characteristic for attracting pollinators to ensure the product of the crop and to protect the plants from enemies. Floral scent can enhance the value of ornamental plants and cut flowers. The products of floral scent have always been used in food, cosmetic and health care. Prunus mume has been cultivated in China for a long times, it can emit characteristic floral scent differing from the other Prunus species. Benzyl acetate is the dominant compound of the volatiles of the P. mume. Acyltransferase is involved in the biosynthesis of benzyl acetate, a large family of acyltransferases named BAHD were discovered recently in plants. The BAHD members are used as modifying enzymes that catalyze different substrates including alcohols in secondary metabolites. However, the catalytic versatility of individual enzymes varies extensively. The metabolic pathway of benzenoids has received considerable attention in recent years. In our research, based on the predicted BAHD members, the bioinformatics, gene expression profiling, in vitro enzymatic reaction and transgenosis in model plant will be used for the gene mining and function study of specificity genes which catalyzed benzyl alcohol to benzyl acetate in P. mume. These analyses will enrich the substrate specificity of BAHD members. In addition, this study enable us to execute further investigation of the molecular mechanism and evolutionary process of floral scent in P. mume, and it is also essential for floral scent breeding of Prunus species.

评估说明

    国家自然科学基金项目“梅花花香相关BAHD家族基因挖掘及功能分析”发布于爱科学iikx,并永久归类于相关科学基金导航中,仅供广大科研工作者查询、学习、选题参考。国科金是根据国家发展科学技术的方针、政策和规划,以及科学技术发展方向,面向全国资助基础研究和应用研究,发挥着促进我国基础研究源头创新的作用。国科金的真正价值在于它能否为科学进步和社会发展带来积极的影响。

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