Engineering tropane alkaloid production and glyphosate resistance by overexpressing AbCaM1 and G2-EPSPS in Atropa belladonna

莨菪碱 颠茄 托烷 草甘膦 生物 转基因作物 转基因 园艺 茄科 植物 基因 生物化学 农学 神经科学
作者
Qiaozhuo Zhang,Mengjiao Liang,Junlan Zeng,Chunxian Yang,Jianbo Qin,Qiang Wei,Xiaozhong Lan,Min Chen,Min Lin,Zhihua Liao
出处
期刊:Metabolic Engineering [Elsevier BV]
卷期号:72: 237-246 被引量:15
标识
DOI:10.1016/j.ymben.2022.03.014
摘要

Atropa belladonna is an important industrial crop for producing anticholinergic tropane alkaloids (TAs). Using glyphosate as selection pressure, transgenic homozygous plants of A. belladonna are generated, in which a novel calmodulin gene (AbCaM1) and a reported EPSPS gene (G2-EPSPS) are co-overexpressed. AbCaM1 is highly expressed in secondary roots of A. belladonna and has calcium-binding activity. Three transgenic homozygous lines were generated and their glyphosate tolerance and TAs' production were evaluated in the field. Transgenic homozygous lines produced TAs at much higher levels than wild-type plants. In the leaves of T2GC02, T2GC05, and T2GC06, the hyoscyamine content was 8.95-, 10.61-, and 9.96 mg/g DW, the scopolamine content was 1.34-, 1.50- and 0.86 mg/g DW, respectively. Wild-type plants of A. belladonna produced hyoscyamine and scopolamine respectively at the levels of 2.45 mg/g DW and 0.30 mg/g DW in leaves. Gene expression analysis indicated that AbCaM1 significantly up-regulated seven key TA biosynthesis genes. Transgenic homozygous lines could tolerate a commercial recommended dose of glyphosate in the field. In summary, new varieties of A. belladonna not only produce pharmaceutical TAs at high levels but tolerate glyphosate, facilitating industrial production of TAs and weed management at a much lower cost.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
科研通AI6.2应助茶壶喝茶采纳,获得10
1秒前
汉堡包应助落尘采纳,获得10
3秒前
蓝天发布了新的文献求助10
3秒前
5秒前
衡阳完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
务实的葵阴完成签到,获得积分20
7秒前
8秒前
追光发布了新的文献求助30
10秒前
12秒前
小蘑菇应助ll采纳,获得10
13秒前
wanci应助2129325598采纳,获得10
13秒前
赵小坤堃发布了新的文献求助10
16秒前
执着烧鹅完成签到 ,获得积分10
17秒前
HARX完成签到,获得积分10
17秒前
哇哇哇哇哇哇完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
高高的大白菜真实的钥匙完成签到 ,获得积分10
18秒前
斯文败类应助哈哈采纳,获得10
18秒前
小二郎应助糟糕的尔云采纳,获得10
21秒前
yan完成签到,获得积分10
23秒前
沉静的红酒完成签到,获得积分10
24秒前
小小牛马应助離殇采纳,获得10
24秒前
Asen完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
27秒前
华仔应助TCCA采纳,获得10
27秒前
27秒前
高兴的傲薇完成签到,获得积分10
28秒前
超帅水杯完成签到,获得积分10
29秒前
田様应助Clarie采纳,获得10
31秒前
沐小悠完成签到,获得积分10
32秒前
32秒前
2129325598发布了新的文献求助10
32秒前
33秒前
鸡蛋灌饼发布了新的文献求助10
34秒前
35秒前
华仔应助追光采纳,获得30
37秒前
37秒前
乐乐应助Cloud9采纳,获得10
37秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
AnnualResearch andConsultation Report of Panorama survey and Investment strategy onChinaIndustry 1000
Continuing Syntax 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
简明药物化学习题答案 500
Quasi-Interpolation 400
脑电大模型与情感脑机接口研究--郑伟龙 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6275444
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8095271
关于积分的说明 16922520
捐赠科研通 5345272
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2841946
邀请新用户注册赠送积分活动 1819168
关于科研通互助平台的介绍 1676404