植物 物种 | 拉丁名 | 改造策略 | 细胞材料 | 化合物 类别 | 作用效果 | 参考文献 |
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山葡萄 | Vitis amurensis Rupr. | 过表达VaCPK29 | 悬浮细胞 | 多酚类 | 白藜芦醇1.39 mg/L培养液 | [106] | 柑橘 | CitrusreticulataL. | 过表达CsMADS6、PSY、PDS和CCD1 | 愈伤组织细胞 | 类胡萝卜素 | 类胡萝卜素23 µg/g DW | [102] | 加州 藜芦 | Veratrum californicum var. | 过表达VnOSC1 | 愈伤组织细胞 | 生物碱 | 环巴胺6.14 mg/g DW | [91] | 红豆杉 | Taxus baccata L. | 过表达NINV | 悬浮细胞 | 二萜类 | 紫杉醇94 μg/g FW | [107] | 红豆杉 | Taxus baccata L. | 过表达BAPT、DBTNBT | 悬浮细胞 | 二萜类 | 紫杉醇310 mg/L培养液 | [90] | 灌木状辣椒 | Capsicum frutescens L. | 过表达VpVAN | 悬浮细胞 | 芳香族化合物 | 香兰素 573.39±120.70 µg/g组织 | [108] | 烟草 | Nicotiana tabacum L. | 过表达转录因子AmRos1和AmDel | BY-2悬浮细胞 | 黄酮类 | 花青素30 mg/g DW | [98] | 甜菜 | Beta vulgaris L. | 过表达VpVAN | 毛状根 | 芳香族化合物 | 香兰素0.0430 ±0.003 mg/g DW | [109] | 烟草 | Nicotiana tabacum L. | 过表达HCHL | 悬浮细胞 | 黄酮类 | 花青素75.4±6.1 µmol/g FW | [110] | 竹 | Phyllostachys nigra L. | 过表达PpHCH | 悬浮细胞 | 酚类 | 4-羟基苯甲醇1.7 g/L培养液 | [111] | 烟草 | Nicotiana tabacum L. | 过表达CqCYP76AD1、CqDODA、CqCDOPA5GT和CqAmaSy | BY-2悬浮细胞 | 苷类 | 苋菜苷13.67±4.13 µM;甜菜苷26.60±1.53 µM | [112] | 烟草 | Nicotiana tabacum L. | 过表达CqCYP76AD1-1和CqDODA-1 | BY-2悬浮细胞 | 类黄酮 | 甜菜苷19.53±8.60 µM | [112] | 烟草 | Nicotiana tabacum L. | 过表达VoGES | 悬浮细胞 | 单萜类 | 香叶醇16 µg/g DW | [103] | 烟草 | Nicotiana tabacum L. | 过表达PgDDS | 悬浮细胞 | 三萜类 | 达玛烯二醇-II 573 µg/g DW | [113] | 烟草 | Nicotiana tabacum L. | 过表达PgDDS 和 CYP716A47 | 悬浮细胞 | 三萜类 | 原人参二醇980.9 µg/g DW | [104] | 烟草 | Nicotiana tabacum L. | CRISPRi抑制NtC4H | 悬浮细胞 | 苯丙 素类 | 绿原酸1799.69 ng/mL培养液; 乔松酮384.19 ng/mL培养液; 柚皮素597.53 ng/mL培养液 | [95] | 水稻 | Oryza sativa L. | 修饰近靶顺式作用元件,激活PHYTOENE SYNTHASE 1启动子 | 愈伤组织细胞 | 类胡萝卜素 | 八氢番茄红素7.13 µg/g DW | [114] | 水飞蓟 | Silybum marianum L. | 过表达STS | 悬浮细胞 | 多酚类 | 白藜芦醇50 ng/g FW | [115] | 连翘 | Forsythia koreana L. | 过表达CYP81Q1;RNAi抑制UGT71A18和PLR | 悬浮细胞 | 木质素 | 芝麻素10.83±0.35 µg/g DW | [105] |
Table 4
Cases of secondary metabolites synthesized by plant cells
Extracts from the Article
由此可见,在植物合成生物学的助力下,植物细胞不仅可以提高自身高附加值产物的产量,还可借助细胞本身的优势高效生产异源产物。这些研究案例(表4)为解决全球面临的健康、环境及食品安全等挑战提供了创新思路和高效解决方案,证实了植物合成生物学及植物细胞大规模培养在推动农业、医药和化工等领域可持续发展中的应用潜力。
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