PSY、LCYE基因在番茄红素合成途径的功能研究

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部编版高中生物必修二第四章基因的表达常考点

(名师选题)部编版高中生物必修二第四章基因的表达常考点单选题1、如图是两种细胞的亚显微结构示意图。

以下叙述正确的是（）A．与甲细胞相比，乙细胞特有的细胞器有⑧⑨⑩B．生长素、促甲状腺激素、胰岛素的合成都发生在甲细胞②C．乙细胞如果含有甲细胞中的⑥，则乙不可能是豌豆叶肉细胞D．乙细胞含有中央液泡，呈高度分化状态，所以其核DNA是不会解旋的答案：C分析：甲细胞能分泌抗体，为浆细胞，其中结构①～⑦依次为细胞膜、核糖体、内质网、染色质、线粒体、中心体、高尔基体。

乙图为植物细胞结构示意图，其中结构②为核糖体；结构③为内质网；结构④为染色质；结构⑤为线粒体；结构⑦为高尔基体；结构⑧为叶绿体；结构⑨为液泡；结构⑩为细胞壁。

A、⑩为细胞壁，不属于细胞器，A错误；B、甲细胞能分泌抗体，为浆细胞，不能合成生长素、促甲状腺激素、胰岛素，B错误；C、⑥为中心体，存在于动物细胞和低等植物细胞中，豌豆叶肉细胞为高等植物细胞，不含中心体，C正确；D、乙图中的细胞含有大液泡，呈高度分化状态，细胞不在分裂，但细胞可以进行基因的表达，其中在转录过程中DNA需要解旋，D错误。

故选C。

2、在生物体内，控制tRNA合成的基因经过转录生成tRNA前体，tRNA前体经过核糖核酸酶P的剪切加工才能成为成熟的tRNA。

据此分析，核糖核酸酶P（）A．通过破坏氢键剪切前体tRNAB．可能存在于细胞核或某些细胞器中C．能够催化tRNA基因的转录D．可对双链DNA分子进行剪切和加工答案：B分析：由题文和选项的描述可知：该题考查学生对转录、酶的专一性等相关知识的识记和理解能力。

由题意可知：tRNA前体是经过转录生成，该tRNA前体经过核糖核酸酶P的剪切加工才能成为成熟的tRNA，说明核糖核酸酶P通过破坏磷酸二酯键剪切前体tRNA，但不能化tRNA基因的转录，A、C错误；tRNA是以基因的一条链为模板通过转录过程而合成的，转录的场所是细胞核、线粒体与叶绿体，可见，核糖核酸酶P可能存在于细胞核或某些细胞器中，B正确；核糖核酸酶P具有专一性，只能作用于RNA，不能作用于双链DNA分子，D错误。

番茄素

番茄红素的研究进展及应用前景摘要：番茄红素是植物中所含的一种天然色素。

广泛存在于番茄、番茄制品及西瓜、葡萄柚等水果中。

它是目前在自然界的植物中被发现的最强抗氧化剂之一。

近年来，番茄红素是目前功能食品、医药、化妆品等行业的研究热点。

本文主要对番茄红素的结构、理化性质、生理功能、应用前景进行综述。

关键词：番茄红素；基本性质；生理作用；应用前景番茄红素(Lycopene)，是植物中所含的一种天然色素，番茄红素最早于1873年由Hartsen等从Tamus communis L分离得出结晶；1875年，Millardet将其命名为Solanorubin；1903年，Schunck 将其更名为lycopene且沿用至今{1}。

近年来多项研究发现，番茄红素具有超强抗氧化力、抗肿瘤效应、减少心脑血管疾病发生、增加免疫力等多种功效。

但哺乳动物自身不能合成番茄红素，必须靠食物获取。

因此，番茄红素越来越受到医学及营养学界的重视，其相关产品开发成为研究热点之一。

一、结构1910年，Willstaller和Escher在对番茄红素的研究中首次确定了其分子式为C40H56，分子量为536.85。

1930年，Karrer 等人提出，番茄红素是一种化学结构式中含有11个共扼双键及2个非共扼双键的非环状平面多不饱和脂肪烃，在1932年由Kuhn 和Grundmann证实{2}，其结构如图1。

二、理化性质番茄红素晶体为红色长针状，分子式为C40H56，相对分子质量为536．85，熔点174℃，可燃，是胡萝卜素的异构体。

番茄红素不溶于水，难溶于甲醇、乙醇，可溶于乙醚、石油醚、丙酮、己烷，易溶于苯、二硫化碳、氯仿等有机溶剂。

番茄红素对某些离子比较敏感，如Cu2+与Fe3+会引起番茄红素的损伤，而Na+、K+、Mg2+和Zn2+对番茄红素的稳定性影响不大。

番茄红素分子中存在多个双键，使其稳定性很差，存在顺反异构和氧化降解现象。

到目前为止，已发现72种番茄红素异构体。

辣椒类胡萝卜素生物合成的分子遗传学研究进展

广东农业科学Guangdong Agricultural Sciences 2024，51（2）：71-80 DOI:10.16768/j.issn.1004-874X.2024.02.007邓明华，莫云容，吕俊恒，赵凯，黄尧瑶，王岩岩，张宏. 辣椒类胡萝卜素生物合成的分子遗传学研究进展［J］. 广东农业科学，2024，51（2）：71-80. DENG Minghua, MO Yunrong, LYU Junheng, ZHAO Kai, HUANG Yaoyao, WANG Yanyan, ZHANG Hong. Advances in molecular genetics of carotenoid biosynthesis in Capsicum［J］. Guangdong Agricultural Sciences, 2024，51（2）：71-80.辣椒类胡萝卜素生物合成的分子遗传学研究进展邓明华，莫云容，吕俊恒，赵凯，黄尧瑶，王岩岩，张宏（云南农业大学园林园艺学院/云南省蔬菜生物学重点实验室，云南昆明 650201）摘要：辣椒（Capsicum spp.）属于茄科辣椒属，作为一种蔬菜和香料作物在世界各地得到广泛栽培。

除作为烹饪食材和香料应用外，辣椒在制药和化妆品领域也有广泛的用途。

类胡萝卜素是一类天然色素的总称，参与植物许多重要的代谢过程，如光合作用、光保护、光形态建成和生长发育等。

类胡萝卜素具有多种生物活性，是辣椒果实主要的营养物质之一，培育类胡萝卜素含量更高的辣椒品种需要全面深入了解其生物合成及其调控的分子机制。

分子生物学和生物技术的发展促进了类胡萝卜素生物合成基因的鉴定，为培育类胡萝卜素含量更高的辣椒新品种提供了机会。

该文描述了类胡萝卜素的生理作用、类胡萝卜素与辣椒果实颜色、类胡萝卜素生物合成途径、辣椒类胡萝卜素生物合成途径的结构基因及调控因子、辣椒果实颜色的分子遗传学及与辣椒果实颜色有关的QTL位点等方面的研究进展。

2022-2023学年山东省菏泽市高三一模生物试卷含详解

2023年高三一模考试生物试题一、选择题1.我国生物学家在某些细胞中发现了一种新的丝状结构——细胞蛇。

细胞蛇只由蛋白质形成，用以催化细胞中重要物质的合成。

这种新发现的细胞结构形态和数量在细胞中是不恒定的，在相关物质合成迅速时，细胞蛇也变得更为发达。

以下说法错误的是（）A.细胞蛇形态和数量变化与功能相适应B.细胞蛇可以降低化学反应的活化能C.细胞蛇的发现揭示了细胞的统一性D.细胞蛇彻底水解后的产物只有氨基酸2.单羧酸转运蛋白（MCT1）是哺乳动物细胞膜上同向转运乳酸和H+的跨膜蛋白。

在癌细胞中，MCT1基因显著表达，导致呼吸作用产生大量乳酸；当葡萄糖充足时，MCTl能将乳酸和H+运出细胞，当葡萄糖缺乏时则将乳酸和H+运进细胞。

下列推测错误的是（）A.合成与运输MCT1，体现细胞内结构之间的协调配合B.乳酸被MCT1运进细胞，可作为替代葡萄糖的能源物质C.癌细胞细胞质中乳酸产生较多使细胞内pH显著降低D.MCTl会影响癌细胞增殖，其基因可作癌症治疗新靶点3.蛋白激酶A（PKA）的功能是将ATP上的磷酸基团转移到特定蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化，改变了的蛋白质可以调节靶蛋白的活性。

PKA有两个调节亚基和两个催化亚基，其活性受cAMP（腺苷酸环化酶催化ATP环化形成）调节（如图）。

下列说法正确的是（）A.调节亚基和催化亚基均有结合cAMP的结构位点B.cAMP与催化亚基相应位点结合，导致亚基分离并释放出高活性催化亚基C.丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化的过程伴随着ATP的水解D.ATP是合成cAMP、DNA等物质的原料，也可作为生物的直接供能物质4.科研人员对野生酵母进行诱变处理，导致图中某呼吸酶基因发生突变，获得了高产酒精酵母，该突变酵母甚至在有氧条件下也能产生酒精。

下列说法错误的是（）A.高产酒精酵母可能是酶3基因发生突变而产生的新品种B.野生型酵母菌在细胞质基质和线粒体基质中都能产生CO₂C.氧气充足时，野生型酵母菌细胞质基质中因缺少NADH导致丙酮酸不能转化成酒精D.氧气充足时，高产酒精酵母菌在线粒体中大量消耗NADH5.图1、2表示甲、乙两种遗传方式不同的单基因遗传病，A（a）、B（b）分别表示甲病、乙病的相关基因（不考虑XY同源区段）；图3表示A（a）、B（b）四种基因经过电泳所形成的条带分布情况。

番茄红素β-环化酶基因(LcyB)启动子调控LcyB RNAi双元载体构建

番茄红素β-环化酶基因(LcyB)启动子调控LcyB RNAi双元载体构建莫爱琼;文了;黎海燕;马丽;万小荣【摘要】根据番茄基因组DNA序列信息设计引物进行PCR扩增了Micro-Tom 中番茄红素β-环化酶(Lycopeneβ-cyclase,LcyB)基因起始密码子上游1 534 bp 启动子区域序列(LcyBp),生物信息学分析表明,该启动子序列中存在TA-TA-盒、CAAT-盒、昼夜节律响应元件Circadian、光响应元件Box Ⅰ、真菌激发子响应元件Box-Wl、低温响应元件LTR、响应赤霉素的作用元件P-box、乙烯响应元件ERE、响应生长素的作用元件TGA-element等顺式作用元件.依据番茄LcyB基因序列,设计2对含有不同酶切位点的特异引物进行PCR扩增LcyB基因3'端特异的276 bp DNA片段,利用RNAi载体pKANNIBAL构建了“LcyB启动子-LcyB基因正义片段(Sense)-PDK内含子-LcyB基因反义片段(Antisense)-OCS终止子”的RNAi表达框,并将这一RNAi表达框插入植物双元表达载体pART27的NotⅠ位点,构建成本研究的LcyB启动子驱动的LcyB基因RNAi植物双元表达载体pART-LcyBp-RNAi-LcyB.为利用RNAi技术特异性敲除LcyB基因进而提高番茄果实中番茄红素含量奠定实验基础.【期刊名称】《华南师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(048)004【总页数】7页(P50-56)【关键词】番茄;番茄红素β-环化酶(Lycopene β-cyclase,LcyB);启动子;RNAi双元载体【作者】莫爱琼;文了;黎海燕;马丽;万小荣【作者单位】仲恺农业工程学院生命科学学院,广州510225;仲恺农业工程学院生命科学学院,广州510225;仲恺农业工程学院生命科学学院,广州510225;仲恺农业工程学院生命科学学院,广州510225;仲恺农业工程学院生命科学学院,广州510225【正文语种】中文【中图分类】Q945.1番茄红素(Lycopene)具有淬灭单线态氧、清除自由基、诱导细胞间连接通讯、调控细胞增殖等多种功能，尤其是对某些癌细胞增殖的抑制作用比α-胡萝卜素和β-胡萝卜素更强，因而成为现在最受关注的类胡萝卜素色素之一，是目前国际功能食品研究和化妆品与食品添加剂研究的焦点，有希望成为最重要的一个化学防癌物质，对人类健康有重要意义[1-2].在高等植物中番茄红素是由八氢番茄红素脱氢转变而来的，番茄红素的代谢途径主要是其环化反应，特别是番茄红素β-环化酶(Lycopene β-cyclase, LcyB)催化其环化形成β-胡萝卜素，是其主要代谢途径，PECKER等[3]克隆鉴定了番茄中编码番茄红素β-环化酶的LcyB 基因，发现其表达在果实后熟阶段降低，从而利于果实中番茄红素的积累. 目前成功的相关转基因植物报道的工作是在类胡萝卜素合成品种中过表达正向催化番茄红素前体合成的关键酶基因，希望提高转基因植株中番茄红素的含量，但由于向番茄红素合成支路的流向增大，往往导致其它以异戊二烯类化合物为前体的合成途径底物缺乏，而对转基因植株的生长发育造成不利影响[4-5]. 例如组成型表达八氢番茄红素合成酶基因的转基因番茄中，因为与赤霉素的生物合成途径竞争牻牛儿牻牛儿焦磷酸(GGPP)前体导致植株矮化等现象，因而无法应用于农业生产[4]. 2000年以色列科学家利用番茄Beta突变体的研究[6]表明，该突变体果实“后熟”期间番茄红素水平明显低于野生型，进一步研究发现这种突变表型是由于第6染色体上编码番茄红素β-环化酶的LcyB基因高表达所致，即番茄红素环化反应增强，大量转变生成β-胡萝卜素了. 迄今尚无番茄中LcyB基因启动子研究的有关报道.一些小的双链RNA可以高效、特异地阻断体内特定基因表达，使特异mRNA降解，诱使细胞表现出特定基因缺失的表型，这一过程称为双链RNA干扰(Double-stranded RNA interference, 简称RNAi)[7-8]. RNAi作为一种反向遗传学的研究方法，为后基因组时代基因功能的分析提供了一种可靠、快速的应用技术平台. 本实验从新型模式植物微型番茄(Micro-Tom)中克隆LcyB基因5’上游启动子序列，并构建其驱动的特异静默LcyB基因的RNAi植物双元表达载体，为在此基础上利用RNAi技术特异性敲除番茄果实中的LcyB基因，通过阻断番茄果实中番茄红素的环化反应来终止以番茄红素为底物继续进行的代谢途径，进而获得番茄红素高富集的优质番茄奠定实验基础.1.1 植物材料微型番茄(Lycopersicon esculentum,称作Micro-Tom)是一种新型模式植物，其生命周期短，从播种到果实成熟只需约70 d，且生长密度高，可达约1 357株/m2；农杆菌介导的Micro-Tom子叶转化频率高，约达80%；Micro-Tom中只有2个主要基因(Dwarf Gene和Miniature Gene)与普通番茄不同[9-10]. 上述特征大大方便了番茄的突变和转基因，且使基因敲除的应用更为便利. Micro-Tom 种子播种在泥炭土中，生长条件为：光周期，16 h光/8 h暗；温度，25±1 ℃. 萌发生长约20 d后取番茄叶片备用.1.2 Micro-Tom LcyB基因5’上游启动子序列克隆采用SDS法提取Micro-Tom叶片基因组DNA[11]. 根据DNA数据库中报道的番茄基因组DNA序列信息(GenBank Accession No. KP233172)设计一对引物(LcyBp-F: 5’-CGRYCGTTCAGTCGTCTTAGGC-3’和LcyBp-R: 5’-CTCGAGACCATTATAGAGAATG-3’)，以Micro-Tom基因组DNA为模板，进行PCR扩增LcyB基因5’上游启动子序列，将PCR产物克隆到pMD 19-T (Simple) 载体(TaKaRa)上，通过PCR和酶切检测获得阳性克隆(含质粒pMD-LcyBp)后，挑阳性克隆送上海生工生物技术有限公司测序，获得Micro-Tom LcyB基因5’上游启动子序列(命名为LcyBp).1.3 LcyB基因启动子序列的生物信息学分析将上述克隆的Micro-Tom LcyB基因启动子序列在植物顺式作用元件数据库中的信号扫描程序进行生物信息学分析，搜寻该启动子序列中可能响应外界环境刺激和发育信号的顺式作用元件.1.4 LcyB基因启动子驱动的特异静默LcyB基因的RNAi双元表达载体构建构建LcyB基因RNAi植物表达载体时，本研究选用质粒pKANNIBAL作为基本克隆载体. 以引入的Mcr I和Xho I 2个限制性内切酶酶切质粒pMD-LcyBp，获取LcyBp片段替代质粒pKANNIBAL上的CaMV 35S 启动子，构建成含Micro-Tom LcyB基因启动子的中间RNAi质粒pK-LcyBp.根据DNA数据库中报道的番茄LcyB基因序列信息(GenBank Accession No. AEKE02020044)设计引物RNAi-S1(5’-CTCGAGGATCTTGATCCTAAATACTGGC-3’)和RNAi-S2(5’-GGTACCTGACAGTATGTAGCTCTTATCTCAC-3’)、以及RNAi-AS1(5’-AAGCTTGATCTTGATCCTAAATACTGGC-3’)和RNAi-AS2(5’-ATCGATTGACAGTATGTAGCTCTTATCTCAC-3’)扩增LcyB基因3’端276 bp 片段，在上述4条引物5’端分别引入Xho I、Kpn I和Hind III、Cla I酶切位点. 将2个PCR产物分别克隆到载体pMD 19-T (Simple) (TaKaRa)上，通过PCR、酶切检测及测序验证获得阳性克隆(分别含质粒pMD-RNAiS及质粒pMD-RNAiAS).以Xho I和Kpn I 2个限制性内切酶双酶切质粒pK-LcyBp及质粒pMD-RNAiS，分别回收质粒pK-LcyBp的大片段和质粒pMD-RNAiS酶切后的LcyB基因片段，连接构建成中间RNAi质粒pK-LcyBp-RNAiS；以Hind III和Cla I 2个限制性内切酶双酶切pK-LcyBp-RNAiS及pMD-RNAiAS这2个质粒，分别回收质粒pK-LcyBp-RNAiS的大片段和质粒pMD-RNAiAS酶切后的LcyB基因片段，连接构建成中间RNAi质粒pK-LcyBp-RNAi-LcyB.再利用Not I从质粒pK-LcyBp-RNAi-LcyB切下LcyBp::LcyB RNAi表达框插入植物双元表达载体pART27的Not I位点，最后构建成本研究的RNAi植物双元表达载体pART-LcyBp-RNAi-LcyB.2.1 Micro-Tom LcyB基因启动子序列克隆与生物信息学分析根据DNA数据库中报道的番茄基因组DNA序列信息设计一对引物，以Micro-Tom基因组DNA为模板进行PCR扩增，结果扩增出一条约1 500 bp的DNA片段(图1)，将此片段回收后克隆到载体pMD 19-T (Simple)上，通过PCR和酶切检测、筛选，获取含质粒pMD-LcyBp的阳性克隆. 挑阳性克隆送上海生工生物技术有限公司测序，测序结果表明PCR产物为1 551 bp的DNA序列. 对此序列进行BLASTn分析(/Blast.cgi)，结果表明其与GenBank DNA数据库中报道的番茄基因组DNA序列信息完全吻合，说明所克隆的DNA序列为Miro-Tom LcyB基因起始密码子ATG上游启动子区域序列(图2). 将克隆的LcyB基因启动子区域序列在国际植物顺式作用元件数据库PlantCARE[12]中进行生物信息学分析，搜寻该启动子序列中可能的响应发育信号和外界环境刺激的顺式作用元件(图2). 在该启动子序列-137～-132(LcyB基因起始密码子ATG上游)处有典型的TATA-box，核心序列为ATATAA[13]；-107～-104处有CAAT-box，核心序列为CAAT[14]；在-298～-289、-275～-266及-116～-107处有典型的响应昼夜节律的顺式作用元件Circadian，核心序列分别为CAAAAATATC、CAAACACATC及CAAAAGCATC[15]；-326～-320处有光响应元件Box I，保守序列为TTTCAAA[16]；在-783～-778及-315～-310处有真菌激发子(Elicitor)响应元件Box-W1，核心序列为TTGACC[17]；在-712～-707及-383～-378处有低温响应元件LTR，核心序列为CCGAAA[18]；另外，在该启动子序列中存在一些响应几种植物激素的顺式作用元件，如-1 352～-1 346及-920～-914处响应赤霉素的作用元件P-box，核心序列为CCTTTTG[19]；-327～-320处的乙烯响应元件ERE，核心序列为ATTTCAAA[20]；-995～-990响应生长素的作用元件TGA-element，核心序列为AACGAC[13](表1). 序列分析结果表明，所克隆的DNA序列为Micro-Tom LcyB基因起始密码子上游包含各种响应植株发育信号和外界环境刺激的顺式作用元件的启动子区域序列.2.2 LcyB启动子驱动的LcyB基因RNAi双元表达载体构建以限制性内切酶Mcr I和Xho I双酶切质粒pMD-LcyBp，回收LcyBp启动子片段克隆到质粒pKANNIBAL的Mcr I和Xho I位点，替换其中的CaMV 35S 启动子，构建成含番茄LcyB基因启动子的中间RNAi质粒pK-LcyBp. 对构建的载体pK-LcyBp进行PCR和双酶切检测,结果以LcyBp-F和LcyBp-R为引物可特异地扩增出1 551 bp的LcyBp片段，以Mcr I和Xho I 2个限制性内切酶双酶切质粒pK-LcyBp可切下相应大小的DNA片段(图3)，说明载体pK-LcyBp构建正确.以Micro-Tom基因组DNA为模板，分别以RNAi-S1和RNAi-S2以及RNAi-AS1和RNAi-AS2为引物，进行PCR扩增LcyB基因3’端276 bp的DNA片段. 按图4的流程构建LcyB启动子驱动的LcyB基因RNAi植物双元表达载体. 用限制性内切酶Xho I和Kpn I双酶切质粒pK-LcyBp，将LcyB基因片段用同样的酶从质粒pMD-RNAiS上切下，然后将2个片断用连接酶连接，构建成质粒pK-LcyBp-RNAiS. 用限制性内切酶Hind III和Cla I双酶切pK-LcyBp-RNAiS，并以同样的酶从质粒pMD-RNAiAS上切下LcyB基因片段，再回收2片段并连接，构建成中间RNAi质粒pK-LcyBp-RNAi-LcyB. 再利用Not I从质粒pK-LcyBp-RNAi-LcyB切下LcyBp::LcyB RNAi表达框插入载体pART27的Not I位点，最后构建成Micro-Tom LcyB启动子驱动的LcyB基因RNAi双元表达载体pART-LcyBp-RNAi-LcyB.对构建的载体pART-LcyBp-RNAi-LcyB进行PCR、酶切及测序检测，结果以LcyBp-F和LcyBp-R为引物可特异地扩增出1 551 bp的LcyBp片段；分别以Xho I/Kpn I和Hind III/Cla I双酶切质粒pART-LcyBp-RNAi-LcyB，均可切下276 bp的LcyB基因片段；以Not I单酶切质粒pART-LcyBp-RNAi-LcyB，得到与预期大小一致的2个片段(图5). 进一步对质粒pART-LcyBp-RNAi-LcyB所有经连接的接合处(Junction Area)进行测序，结果表明，构建质粒的接合处序列都与预期一致，构建过程中未发生碱基插入、缺失等造成的读码框变化. 说明已成功构建Micro-Tom LcyB启动子驱动的LcyB基因RNAi植物双元表达载体(图6).近年来伴随番茄红素重要生理功能的发现，利用基因工程技术改造番茄红素合成途径，提高农作物番茄红素含量的研究成为类胡萝卜素研究领域的新热点. 植物中转入番茄红素合成关键酶同源序列很强的基因非常容易发生基因静默(Gene silencing)，从而会降低番茄红素的含量.RNAi具有高度的特异性，只引起与dsRNA同源的mRNA的降解，在由21～23个核苷酸构成的siRNA(small interfering RNA)中只要改变1个核苷酸，就可以使该siRNA序列不对靶向mRNA起作用[21]. 已有大量研究[7-8, 21-24]证实RNAi可高效特异地抑制特定基因的表达，获得功能性丧失，从而成为研究基因功能的良好工具. 本实验从Micro-Tom中克隆了LcyB基因起始密码子上游1 534 bp的启动子区域序列，利用RNAi中间载体pKANNIBAL构建了“番茄LcyB启动子-LcyB基因正义片段(Sense)-PDK内含子-LcyB基因反义片段(Antisense)-OCS终止子”的结构，并将这一结构以Not I从质粒pK-LcyBp-RNAi-LcyB上切下，插入植物双元表达载体pART27的Not I位点，最后构建成本文的RNAi植物双元表达载体pART-LcyBp-RNAi-LcyB. 故可使将来转基因植物中经转录就形成了具有“LcyB基因正义片段-PDK内含子-LcyB基因反义片段”结构的mRNA，LcyB基因正、反义片段通过链内退火，形成dsRNA，激发RNAi机制，形成siRNA，能够与内源LcyB基因转录的mRNA发生特异性作用，使LcyB基因在转录后水平沉默(PTGS).许多报道的转基因实验中所用的启动子多为组成型启动子，如CaMV 35S，在它的调控下，外源基因在转基因植物中所有的发育阶段和所有的部位都能表达，对于需要组织特异性表达的基因来说，在该启动子调控下表达造成营养浪费而常导致植株生长不良，如上述Fray和Grierson将番茄八氢番茄红素合成酶基因在组成型启动子调控下转入番茄，结果幼果异常生长，植物矮化. 在基因工程研究中对于组织或器官特异性启动子的需求是很大的，也越来越受到研究人员的重视. 因此本研究是采用番茄LcyB基因本身的启动子调控LcyB基因RNAi片段的表达，将可更加特异地阻抑LcyB基因在番茄中的时空表达.【相关文献】[1] 谭新平, 王银娜, 刘昕. 番茄红素与癌 [J]. 天然产物研究与开发, 2001, 13(4): 71-75. 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Journal of South China Normal University (Natural Science Edition),2014, 46(3): 107-111.。

番茄红素的研究进展(2)

辽宁农业科学　2007(2):36～39 L iaoning Agricultural Sciences文章编号:1002-1728(2007)02-0036-04番茄红素的研究进展3穆　欣1,薛玉梅2,许　明2(1.辽宁省农业科学院蔬菜研究所,辽宁沈阳　1101611;　2.沈阳农业大学园艺学院,辽宁沈阳　110161)中图分类号:S641.2文献标识码:B 番茄红素(lycopene)是一种呈黄色到红色的类胡萝卜素(car otenoid),广泛存在于动、植物体中。

1875年M illardet从番茄中最早获得番茄红素的[1]粗提物,称之为Solanorbin,1903年Schunck[2]发现从番茄中提取的这种色素与从胡萝卜中提取的胡萝卜素具有不同的吸收光谱,并将其命名为Lycopene。

随后,人们开始对番茄红素的基本化学结构进行研究,1910年W illstatter和Escher 首先提出番茄红素是胡萝卜素的异构体,并确定其分子式为C40H56[3]。

1930年Karrer等提出,番茄红素的化学结构式为11个共轭及2个非共轭的碳-碳双键组成的非环状平面共轭多不饱和脂肪烃,并在1932年由Kuhn和Grund mann证实[4]。

过去由于番茄红素不象胡萝卜素那样具有维生素A 原的活性,而未被重视。

近20年来,国内外越来越多的研究和调查表明,番茄红素具有淬灭活性氧、消除人体自由基、预防心脏病、减缓动脉粥样硬化、预防多种癌症、保护心血管、抗老化、保护皮肤[5～8]等生理功能。

番茄红素是类胡萝卜素中最有效的单线态氧淬灭剂,它的淬灭能力是β2胡萝卜素(β2car otene)的2倍,是维生素E的100倍[6～9],因此,其抗氧化性是类胡萝卜素中最强的。

另外,番茄红素的防癌抗癌的效果也明显优于α2胡萝卜素和β2胡萝卜素。

据北卡州立大学研究,番茄红素是所有类胡萝卜素中最强的心脏保护剂[10]。

目前,番茄红素的研究已成为国际上功能性食品成分分析和抗癌防癌研究中的一个热点。

2025届高考生物复习检测案18孟德尔的豌豆杂交实验(二)(2)

检测案18孟德尔的豌豆杂交实验(二)(2)[提能强化练]1．小麦的粒色受两对同源染色体上的两对基因R1和r1、R2和r2控制。

R1和R2决定红色，r1和r2决定白色，R对r为不完全显性，并有累加效应，也就是说，麦粒的颜色随R的增加而逐渐加深。

将红粒(R1R1R2R2)与白粒(r1r1r2r2)杂交得F1，F1自交得F2，则F2的基因型种类数和不同表型的比例为()A．3种、3∶1B．3种、1∶2∶1C．9种、9∶3∶3∶1D．9种、1∶4∶6∶4∶12．[2024·日照模拟]某雌雄同株的二倍体植物中，控制抗病(A)与易感病(a)、高茎(B)与矮茎(b)的基因分别位于两对染色体上。

让纯种抗病高茎植株与纯种易感病矮茎植株杂交，F1全为抗病高茎植株，F1自交获得的F2中，抗病高茎∶抗病矮茎∶易感病高茎∶易感病矮茎＝9∶3∶3∶1。

下列有关叙述错误的是()A．等位基因A、a与B、b的遗传既遵循分离定律又遵循自由组合定律B．F2中的抗病植株分别进行自交和随机交配，后代中抗病基因频率均不变C．F2中的抗病高茎植株进行自交，后代的性状比例为25∶5∶5∶1D．F2中的抗病高茎植株随机交配，后代的性状比例为27∶9∶9∶13．某种遗传病由位于两对常染色体上的等位基因控制，只有同时存在两种显性基因时才不患病，经遗传咨询可知5号和6号生育后代患病的概率为7/16。

据此分析，下列说法中正确的是()A.该病在人群中男性患者多于女性B．3号与4号个体的基因型可能相同C．7号个体的基因型可能有2种D．8号个体是纯合子的概率为3/74．蜜蜂中的雄蜂是由卵细胞直接发育而来的单倍体，而雌蜂是由受精卵发育而来的二倍体。

一雌蜂和一雄蜂交配产生F1，在F1雌雄个体交配产生的F2中，雄蜂的基因型共有AB、Ab、aB、ab4种，雌蜂的基因型共有AaBb、Aabb、aaBb、aabb4种，则亲本的基因型是()A.aabb×ABB．AaBb×AbC．Aabb×aBD．AABB×ab5．某种鼠的体色有三种：黄色、青色、灰色，受两对独立遗传的等位基因(A、a和B、b)控制。

番茄SlPSY1基因转录调控因子筛选及互

核农学报2023，37（1）：0008~0016Journal of Nuclear Agricultural Sciences 番茄SlPSY1基因转录调控因子筛选及互作验证李松文孟凡亮刘丽红简越李园园汪俏梅*（浙江大学园艺系/农业农村部园艺植物生长发育与品质控制重点开放实验室，浙江杭州310058）摘要：番茄八氢番茄红素合成酶（SlPSY1）作为类胡萝卜素生物合成途径的关键限速酶，直接影响果实中类胡萝卜素的积累。

为探究SlPSY1基因的转录调控机制，通过克隆SlPSY1基因启动子序列，构建pSlPSY1pro-AbAi诱饵载体，并将诱饵载体转化至酵母细胞中获得诱饵酵母菌株。

利用番茄混合组织酵母杂交cDNA文库进行酵母单杂交筛库试验，筛选得到AP2/ERF家族转录因子SlJERF1和10个未知功能蛋白。

后续克隆SlJERF1基因序列，构建pGADT7-SlJERF1重组载体，通过酵母单杂交点对点对SlJERF1进行分子验证，结果显示在金担子素（AbA）浓度为150ng·mL-1的条件下，对照组酵母不能正常生长，而试验组酵母能正常生长，表明SlJERF1与SlPSY1基因启动子存在互作。

这一结果为进一步拓展类胡萝卜素合成调控网络提供了重要的理论依据。

关键词：番茄；类胡萝卜素；酵母单杂交；SlPSY1；SlJERF1DOI：10.11869/j.issn.1000‑8551.2023.01.0008番茄（Solanum lycopersicum）是茄科番茄属一年生草本植物，起源于南美洲，具有悠久的栽培史，是我国乃至世界范围内种植最广泛的蔬菜之一。

番茄果实风味独特，营养丰富，富含多种生物活性物质，深受消费者的青睐［1］。

番茄因具有较小的基因组、较短的生长发育周期、其转基因技术已经成熟等优点，成为分子研究领域的模式植物。

2012年番茄全基因组序列得到解析，在很大程度上推动了以番茄为模式植物的分子生物学研究［1］。

类胡萝卜素合成途径终产物脱落酸的合成调控与生物学效应

类胡萝卜素合成途径终产物脱落酸的合成调控与生物学效应作者：杨秋玲季静王罡关春峰来源：《天津农业科学》2011年第05期摘要：概述了类胡萝卜素和脱落酸的基本概况、分布，生物合成途径中各中间产物在细胞中的存在部位，合成途径，合成途径中的关键酶、突变体等。

关键词：类胡萝卜素；脱落酸；关键酶中图分类号：Q945 文献标识码：A DOI编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2011.05.007Regulation and Biological Effects of End-product Abscisic Acid of Carotenoid Biosynthetic PathwayYANG Qiu-ling,JI Jing,WANG Gang,GUAN Chun-feng(College of Agriculture and Bioengineering,Tianjin University, Tianjin 300072, China)Ａｂｓｔｒａｃｔ: This paper summarized basic situation of carotenoid and abscisic acid, their distribution, existing parts of middle products in cells, synthetic way, key enzymes of synthetic way, and mutants.Key words: carotenoid; abscisic acid;key enzyme类胡萝卜素是脱落酸的前体物质，它和脱落酸对调节植物体生长发育发挥着极其重要的作用。

对二者间相互关系的研究有利于更加清楚地了解植物各种生理活动的机理，具有重要的理论意义和应用价值。

1 类胡萝卜素类胡萝卜素类物质是指C40的碳氢化合物(胡萝卜素)和它们的氧化衍生物(叶黄素)两大类色素的总称。

烟草类胡萝卜素代谢的遗传及基因工程研究进展

烟草类胡萝卜素代谢的遗传及基因工程研究进展杨永霞;冯琦;王景;崔红;刘国顺【摘要】综述了烟草类胡萝卜素合成和降解途径所涉及的关键基因的分离、功能分析、分子调控及类胡萝卜素代谢的调节和基因工程研究进展,同时对烟草类胡萝卜素代谢的研究方向和应用前景进行了讨论和展望.%Advances in research of biosynthetic and degradation pathway of carotenoid,and hence its related carotenogenic gene as well as carotenoid dioxygenase gene were reviewed. Metabolic manipulation of carotenoid was summarized. Strategies, problems and achievements of genetic manipulation of carotenoid metabolism were discussed.【期刊名称】《中国烟草学报》【年(卷),期】2013(019)001【总页数】5页(P90-94)【关键词】烟草;类胡萝卜素;代谢;基因工程;研究进展【作者】杨永霞;冯琦;王景;崔红;刘国顺【作者单位】烟草行业栽培重点实验室河南农业大学烟草学院,郑州市文化路95号450002【正文语种】中文【中图分类】S572.03植物中的类胡萝卜素是生物体内通过类异戊二烯途径合成，主要是含有40个碳原子的萜类色素物质。

类胡萝卜素在光合作用中担负着光吸收辅助色素的重要功能，起着提高光合效率、保护光合器官、防止光氧化损伤等的重要作用[1-2]。

类胡萝卜素类物质包含很多具有鲜艳色彩的色素物质，可以赋予植物花和果实等器官绚丽的色彩，在植物长期的进化和发育过程中具有重要作用。

此外，植物类胡萝卜素还是许多生理活性物质，如植物激素(ABA，独脚金内酯等)、防御化合物和风味芳香物等生物合成的前体[3-6]，因此，研究类胡萝卜素具有重要的现实意义。

果实特异性RNAi介导的Lcy基因沉默来增加番茄中番茄红素(精)

转化
将鉴定正确的pVCT-RNAi质粒转入农杆菌LBA4404
番茄子叶的遗传转化
农杆菌LBA4404侵染无菌苗的子叶
经分化、诱导生根并获得的植株进行移栽
转基因植株的检测
番茄红素的测定
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3.2番茄Pds启动子及Lcy片段的克隆
以番茄植株的幼叶为材料，采用CTAB（十六烷基三乙基溴化铵）法提取番茄基因组DNA。根据 GenBank中番茄的Pds启动子序列设计特引物
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5.讨论
由于番茄红素是由β-环化酶和ε-环化酶两条途径转化为其它的类胡萝卜素的,因此为了完全阻止番茄红素的转化,本实验分析了β-环化酶和β-环化酶的基因序列,找到这两个基因的完全保守区域确定
为干扰的目标区域。
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内含子的作用
内含子与基因表达调控有关,而且起到提高基因表达水平的作用,因此为了达到最大的干扰效果,本实验设计RNAi载体的构建方案: 通过一段内含子把Lcy基因DNA片段的3′端以正反两个方向连接起来,并且内含子的方向与基因转录的方向一致来构建RNAi干扰片段.
从pMD-RNAi载体切下RNAi，从pMD-Pds 载体
切下Pds启动子，同时连到pVCT 2020中
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载体pVCT-RNAi
Pds启动子
Lcy
内含子 GUS
Lcy
CaБайду номын сангаасV35S
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转化
pVCT-RNAi 质粒转入
pVCT-RNAi 质粒转入
农杆菌侵染无菌苗的子叶
• 研究RNAi抑制类胡萝卜素代谢途径中生物合成酶基因表达在提高番茄红素含量中的作用

番茄红素代谢及分子调控机理

番茄红素代谢及分子调控机理汇报人：日期:•番茄红素概述•番茄红素代谢过程•番茄红素合成关键酶及调控目录•番茄红素合成途径中的基因调控•番茄红素代谢研究展望01番茄红素概述03番茄红素在自然界中广泛存在，主要来源于番茄、西瓜、胡萝卜等果蔬中。

01番茄红素是一种脂溶性色素，属于胡萝卜素类化合物。

02它具有多个共轭双键，是一种强氧化剂，具有抗氧化、抗炎、抗癌等生物活性。

定义与性质番茄红素的生物合成主要分为三个阶段：前体物质的合成、类胡萝卜素的合成、以及番茄红素的合成。

类胡萝卜素的合成阶段主要是指前体物质经过一系列的反应，合成胡萝卜素、叶黄素等类胡萝卜素的过程。

番茄红素的生物合成途径前体物质的合成阶段主要是指乙酰CoA、丙酮酸、琥珀酰CoA等物质的合成过程。

番茄红素的合成阶段主要是指在番茄红素环化酶的催化下，将类胡萝卜素环化成番茄红素的过程。

番茄红素的作用和价值抗氧化作用番茄红素具有清除自由基、抗氧化等作用，能够保护细胞免受氧化损伤，预防心血管疾病、癌症等慢性病的发生。

抗炎作用番茄红素具有抗炎作用，能够减轻炎症反应，对于治疗炎症性疾病有一定的疗效。

抗癌作用研究表明，番茄红素能够抑制肿瘤细胞的生长和扩散，对于预防和治疗癌症具有一定的作用。

预防慢性病番茄红素能够降低血脂和胆固醇，对于预防心血管疾病具有一定的作用。

此外，还能够增强免疫力，预防感冒等慢性疾病的发生。

02番茄红素代谢过程番茄红素是在植物的叶绿体中合成的，它的合成起始于叶绿素分子中的卟啉环，这个过程需要镁离子和谷氨酰胺的参与。

合成起始在合成过程中，首先会形成一种名为PPHB的化合物，它经过一系列的反应，最终会生成番茄红素。

合成中间步骤当番茄红素合成完成后，它会被包裹在一个叫做类囊体的结构中，以保护它免受破坏。

合成终止番茄红素在植物体内并不是稳定存在的，它会通过一系列的酶促反应被分解为其他化合物。

这些分解产物有的会被排出体外，有的则会被用于合成其他化合物。

2022-2023学年天津市耀华中学高三上学期第二次(11月)月考生物试题

天津市耀华中学2023届高三年级第二次月考生物试卷一.选择题（共20题，每题分，共50分，请将答案涂在答题纸上！）1.右图中甲、乙、丙分别表示三种人体细胞外液，其中I、Ⅱ、Ⅲ分别表示生活在甲、乙、丙中的细胞。

下列分析正确的是A.甲的渗透压主要与蛋白质含量有关，无机盐的浓度对其影响不大B.若Ⅱ表示肝细胞，则乙中的葡萄糖浓度不一定高于甲C.甲中含激素、血浆蛋白、DNA聚合酶、乳酸等物质D.若乙中有神经递质，则Ⅱ可表示神经元，淋巴细胞都生活在丙中2.下列有关内环境稳态的叙述中，正确的是A.将一定量的盐酸加入等量的人体血浆与0.9%的NaC1溶液中，两者的pH值变化相同B.内环境稳态是机体在神经系统的调节下，由各个器官、系统的协调活动共同维持的C.在正常情况下，内环境的各项理化性质是保持不变的D.内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件型肺炎双球菌的某种“转化因子”可使R型菌转化为S型菌。

研究“转化因子”化学本质的部分实验流程如图所示下列叙述正确的是A.步骤①中，酶处理时间不宜过长，以免底物完全水解B.步骤②中，甲或乙的加入量不影响实验结果C.步骤④中，固体培养基比液体培养基更有利于细菌转化D.步骤⑤中，通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态得到实验结果4.某单链RNA病毒的遗传物质是正链RNA（+RNA）。

该病毒感染宿主后，合成相应物质的过程如图所示，其中①～④代表相应的过程。

下列叙述正确的是A.+RNA复制出的子代RNA具有mRNA的功能B.病毒蛋白基因以半保留复制的方式传递给子代C.过程①②③的进行需RNA聚合酶的催化D.过程④在该病毒的核糖体中进行5.选用合适的实验材料对生物科学研究至关重要。

下表对教材中相关研究的叙述，错误的是A.用小球藻为实验材料，研究卡尔文循环B.用肺炎链球菌为实验材料，研究DNA半保留复制C.用T2噬菌为实验材料，研究DNA是遗传物质D.用果蝇为实验材料，研究基因在染色体上6.蛋白D是某种小鼠正常发育所必需，缺乏时表现为侏儒鼠。

高考生物基因工程梳理汇总(新教材学生版)

第 3 章基因工程第 1 节重组DNA 技术的基本工具1.P70从社会中来：番木瓜容易受番木瓜环斑病毒的侵袭。

当番木瓜被这种病毒感染后，产量会大大下降。

科学家通过精心设计，用“分子工具”培育出了转基因番木瓜，它可以抵御番木瓜环斑病毒。

DNA双螺旋的直径只有2nm，对如此微小的分子进行操作,是一项非常精细的工作，更需要专门的“分子工具”。

那么，科学家究竟用到了哪些“分子工具”?这些“分子工具”各具有什么特征呢?2.P71旁栏思考题：你能根据所掌握的知识，推测限制酶存在于原核生物中的主要作用是什么吗?3.P72旁栏思考题：DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗?为什么?4.P73思考·讨论：重组DNA分子请你根据图3-3中的相关信息找到两条片段上EcoR I的识别序列和切割位点。

然后，用剪刀进行“切割”。

待切割位点全部切开后，将从下面那条DNA链上切下的片段重组到上面那条DNA链的切口处，并用透明胶条将切口粘连起来。

讨论（1）剪刀和透明胶条分别代表哪种“分子工具”？（2）你制作的黏性末端的碱基能不能互补配对?如果不能，可能是什么原因造成的?（3）你插入的DNA片段能称得上一个基因吗?5.P73到社会中去：随着生物技术的飞速发展，生产和销售“分子工具的公司大量涌现。

感兴趣的话，你可以登录这些公司的网站，查询和了解相关产品的特点、价格和使用说明等。

有些这样的公司已成功上市，你还可以通过分析公司的股票价格走势，大致了解公司的经营状况以及投资者目前对该行业的认可程度。

6.P74练习与应用一、概念检测1.DNA连接酶是重组DNA技术常用的一种工具酶。

下列相关叙述正确的是()A.能连接DNA分子双链碱基对之间的氢键B.能将单个脱氧核苷酸加到DNA片段的末端，形成磷酸二酯健C.能连接用同种限制酶切开的两条DNA片段，重新形成磷酸二酯键D.只能连接双链DNA片段互补的帖性末端，不能连接双链DNA片段的平末端2.在重组DNA技术中，将外源基因送入受体细胞的载体可以是()A.大肠杆菌的质粒B.切割DNA分子的酶C.DNA片段的黏性末端D.用来识别特定基因的DNA探针二、拓展应用1.想一想。

番茄红素

提取工艺流程番茄一清洗、去籽和果梗一破碎一离心脱水一无水乙醇处理后的番茄糊超声波提取一番茄红素初提液一检测番茄红素的含量
2013-8-1 超声波法提取番茄红素的研究朱晓玲，刘瑞云，刘意，黄坤，余军霞，池汝安，郭嘉
1．2．1 番茄的前处理把新鲜番茄洗干净，放人冰箱冷冻室中，在一10— 一15℃的温度下冷冻24 h，番茄冻实后取出，在室温中避光处放置融化。待番茄融化，大量的水分从番茄中渗出后，将融化的番茄搅碎成泥，平铺放置在瓷盘中，放人鼓风干燥箱中干燥，干燥温度设置为45～ 50℃。用高速粉碎机把干燥后的番茄粉碎成番茄粉末，放入棕色的广口瓶中待用。 l_3．2 超声波提取法称取5 g的已干燥的番茄粉末于三Et烧瓶，加入提取液乙酸乙酯，于电脑智能温控低温超声合成萃取仪中提取，分别进行温度、时间、提取级数、微波功率和固液比单因素实验，并根据单因素实验结果选择较优水平进行正交试验，对每次提取液稀释相同倍数测吸光度。
超声波法提取番茄红素的研究朱晓玲，刘瑞云，刘意，黄坤，余军霞，池汝安，郭嘉姓名管来自森学号：09053101
姓名彭雄
学号：09053222
姓名曾文
学号：09053302
番茄红素是植物中所含的一种天然色素。主要存在于茄科植物西红柿的成熟果实中。它是目前在自然界的植物中被发现的最强抗氧化剂之一。科学证明，人体内的单线态氧和氧自由基是侵害人体自身免疫系统的罪魁祸首。番茄红素清除自由基的功效远胜于其他类胡萝卜素和维生素E，其淬灭单线态氧速率常数是维生素E的100倍。它可以有效的防治因衰老，免疫力下降引起的各种疾病。
番茄红素的研究概况内蒙古农业大学食品科学与工程学院李春生
生物学特性 1、番茄红素具有抗氧化性:过物理和化学方式猝灭单线态氧或捕捉过氧化自由基。 2、番茄红素对细胞生长代谢起调控作用:通过诱导细胞间连接，增强正常细胞之间的GJIC，控制细胞生长和诱导细胞分化来抑制肿瘤的增长。

植物类胡萝卜素合成代谢调控机制研究进展

Botanical Research 植物学研究, 2020, 9(3), 217-225Published Online May 2020 in Hans. /journal/brhttps:///10.12677/br.2020.93026Research Progress in Anabolic ControlMechanisms of Plant CarotenoidsYuanyuan Wu, Yufeng Yu, Yihui WangZhejiang Normal University, Jinhua ZhejiangReceived: Apr. 7th, 2020; accepted: May 18th, 2020; published: May 25th, 2020AbstractCarotenoids are a kind of natural functional pigments. The anabolic regulation of carotenoids in plants is a complex process regulated by many levels and factors. This article describes that the transcriptional level, environmental factors, plastid development, and hormones regulate the ac-cumulation of carotenoids in plants.KeywordsPlant, Carotenoids, Anabolism, Regulatory Mechanism植物类胡萝卜素合成代谢调控机制研究进展吴园园，于玉凤，王怡惠浙江师范大学，浙江金华收稿日期：2020年4月7日；录用日期：2020年5月18日；发布日期：2020年5月25日摘要类胡萝卜素是一种天然的功能性色素，植物中类胡萝卜素合成代谢调控是个复杂的过程，受多层次、多水平因素的调控；本文阐述了转录水平、环境因子、质体发育和激素对植物积累类胡萝卜素的调控机制。

植物类胡萝卜素研究进展

植物类胡萝卜素研究进展作者：侯耀兵康保珊黄进勇来源：《中国瓜菜》2009年第04期摘要：结合西瓜介绍植物中类胡萝卜素的结构、生物合成途径中的酶及基因、合成调控研究进展．提出目前研究存在的问题，并展望未来的研究方向。

关键词：西瓜；类胡萝卜素；基因；表达；调控类胡萝卜素通常是指C40的碳氢化合物(胡萝卜素)和它们的氧化衍生物(叶黄素)2类色素的总称。

它们在结构上由8个异戊二烯单位缩合而成，典型的C类胡萝卜索携带紫罗酮环。

环上不同位置的氢原子可被羟基、羰基、环氧基取代。

在植物中．类胡萝卜素担当叶绿体光合作用的辅助色素并保护叶绿素免受强光破坏。

同时也是合成植物激素ABA的前体。

除八氢番茄红素和六氢番茄红素外．绝大多数类胡萝卜素呈黄色、橙色或红色。

约有10％的类胡萝卜素是维生素A的前体．是人和动物食物中重要的成分。

研究表明．类胡萝卜素在医学保健方面有重要的作用。

目前．对类胡萝卜素的需求量很大．通过化学合成与微生物发酵等获得的类胡萝卜素已经不能满足市场的需要。

近年对其生物合成途径的研究取得了巨大的进展．关键基因先后得到分离．并初步实现通过基因工程来调控类胡萝卜素的合成。

西瓜作为重要的世界性水果．在我国栽培面积近150万hm2。

西瓜有各种不同的瓤色，如黄色、橘黄色、粉红色、红色等，这是由于含有的类胡萝卜素种类和量不同。

瓤色是西瓜的重要性状之一。

其中类胡萝卜素更是决定其营养与品质的重要指标。

提高或改变西瓜中类胡萝h 素组成和含量．改良其品质已成为目前西瓜育种工作的重要课题。

本文概述了类胡萝卜素生物合成途径中的酶和基因及表达调控方面的研究。

尤其是在西瓜方面的研究进展。

1类胡萝卜素的生物合成途径及其相关酶的基因克隆类胡萝h生物合成主要是先合成前体物异戊烯焦磷酸(IPP)，LPP和其异构体二甲基丙烯基焦磷酸(DMAPP)缩合形成槛牛儿基焦磷酸．再与2个IPP在栊牛儿糖牛儿基焦磷酸合成酶(GGPs)催化下合成栊牛儿糖牛儿基焦磷酸(GGPP)，GGPP是植物多种物质生物合成的共同前体。

类胡萝卜素生物合成的调控因素及其对光合作用的影响

类胡萝卜素生物合成的调控因素及其对光合作用的影响作者：周莉刘莉来源：《天津农业科学》2011年第05期摘要：综述了调控类胡萝卜素生物合成途径的主要因素，从除草剂的作用机理上揭示了类胡萝卜素对光合作用的影响，对两者的联系有了更清晰和深入的认识。

关键词：类胡萝卜素；光合作用；合成途径；调控中图分类号：Q945.11 文献标识码：A DOI编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2011.05.002Regulation Factors of Carotenoid Biosythesis and Their Impacts on PhotosythesisZHOU Li，LIU Li(College of Agricultural and Biology, Tianjin University ,Tianjin 300072,China)Ａｂｓｔｒａｃｔ: The major moderating factors of carotenoid biosynthetic pathway were reviewed,and its influence on photosynthesis from mechanism of herbicide were discussed. Thus, a more clear and in-depth understanding of the link between them will be presented.Key words: carotenoids; photosynthesis; biosynthetic pathways; regulation类胡萝卜素(Carotenoids)是一类重要的脂溶性天然色素的总称，能赋予自然界鲜艳的色彩。

迄今，被发现的天然类胡萝卜素已达600多种，具有丰富的营养价值和保健作用，约有10％的类胡萝卜素是维生素A的前体，是人和动物食物中的重要成分[1]。

鲜切胡萝卜酚类物质合成积累及其调控机理研究

鲜切胡萝卜酚类物质合成积累及其调控机理研究摘要：胡萝卜是一种重要的蔬菜，其中鲜切胡萝卜具有很高的营养价值和药用价值。

其中鲜切胡萝卜中含有丰富的酚类物质，如β-胡萝卜素和类胡萝卜素等，具有成人维生素A活性和很高的抗氧化能力。

本文通过综合文献阅读和研究，对鲜切胡萝卜中酚类物质的合成积累及其调控机理进行了总结和探讨。

研究发现，酚类物质主要是由异戊二烯异戊二烯酸途径合成的。

其中，胡萝卜素合成途径包括异戊二烯异戊二烯酸的异构化反应、聚合反应、氧化裂解反应等。

类胡萝卜素合成的主要途径包括异戊二烯异戊二烯酸的异构化反应和加氢反应。

鲜切胡萝卜中酚类物质的合成积累主要受到以下几方面的控制：基因表达、生理因素、环境因素和后期加工等。

本文深入分析了酚类物质合成的基因调控机制，发现胡萝卜素合成途径中的多个酶基因受到调控，其中包括PAL、C4H、4CL、HDC、ADS、CrtZ等。

类胡萝卜素合成途径中的关键酶PSY、LCYB、LCYE、ZDS、CRTISO等的基因受到多种因素的调控。

此外，生理因素也对酚类物质的合成和积累产生了影响，比如营养物质、光周期、温度等。

环境因素包括氮素和灌溉等对胡萝卜素和类胡萝卜素的合成和积累均有显著影响。

后期加工过程也会对鲜切胡萝卜中酚类物质的含量和稳定性产生影响。

本文综述了鲜切胡萝卜中酚类物质合成积累的调控机理，为鲜切胡萝卜的品质控制和营养评价提供了重要的参考。

关键词：鲜切胡萝卜；酚类物质；合成途径；基因调控；环境因素Abstract：Carrots are an important vegetable, and fresh-cut carrots have high nutritional value and medicinal value. Fresh-cut carrots contain rich phenolic compounds such as β-carotene and carotenoids, which have adult vitamin A activity and high antioxidant capacity. In this paper, the synthesis and accumulation of phenolic compounds, and their regulatory mechanisms in fresh-cut carrots were summarized and discussed through literature reading and research.It was found that phenolic compounds are mainly synthesized by the mevalonate pathway. Among them, the pathway of carotenoid synthesis includes isomerization reaction of isopentenyl diphosphate, polymerization reaction, oxidative degradation reaction, and so on. The main pathway for the synthesis of carotenoids includes isomerization reaction of isopentenyl diphosphate and hydrogenation reaction. The synthesis and accumulation of phenolic compounds in fresh-cut carrots mainly depends on the following factors: gene expression, physiological factors, environmental factors, and post-processing.This paper analyzed in-depth the gene regulatory mechanism of phenolic compound synthesis, and found that several enzyme genes in the pathway of carotenoid synthesis, including PAL, C4H, 4CL, HDC, ADS, CrtZ, are regulated. Critical enzyme genes, such as PSY, LCYB, LCYE, ZDS, CRTISO, in the pathway of carotenoid synthesis are regulated by various factors. In addition, physiological factors such as nutrients, light cycle, temperature, and environmental factors such as nitrogen and irrigation have significant effects on the synthesis and accumulation of carotenoids and phenolic compounds in fresh-cut carrots. Post-processing also affects the content and stability of phenolic compounds in fresh-cut carrots.This paper reviewed the regulatory mechanism of phenolic compound synthesis and accumulation in fresh-cut carrots, providing important reference for quality control and nutritional evaluation of fresh-cut carrots.Keywords: fresh-cut carrots; phenolic compounds; synthesis pathway; gene regulation; environmental factors。