农业生物技术学报

作者：倪幸楠, 王永丽, 武艳芳, 李霞, 高璐, 蒋建雄

单位：江苏大学 环境与安全工程学院 生物质能源研究所, 镇江 212013

关键词：嗜热阿魏酸酯酶,拟南芥,转基因,亚细胞定位表达,酶活性,

基金：国家自然科学基金(No. 31671754)和江苏大学高级人才基金(No. 15JDG012)

在植物细胞壁中,阿魏酸可与半纤维素和木质素共价交联形成木质素-阿魏酸-阿拉伯木聚糖复合物,是木质纤维素形成坚固抗降解屏障的重要分子基础。阿魏酸酯酶(ferulic acid esterase, FAE)可以打破半纤维素之间及半纤维素与木质素之间的阿魏酸酯键。本研究将来源于热纤梭菌(Clostridium thermocellum)的阿魏酸酯酶基因的密码子进行优化后,构建了该嗜热FAE基因在胞质、质外体、内质网、叶绿体和线粒体等不同亚细胞空间特异表达的植物表达载体,并转化拟南芥(Arabidopsis thaliana)。结果表明,在获得的不同类型转基因系中均可检测到有该嗜热FAE的表达,其中在胞质中表达的酶活性最高,且在高温预处理(70 ℃)条件下的酶活性都显著高于常温下的酶活性(P<0.05)。与野生型相比,各个拟南芥转基因系的株高、鲜重、种子百粒重差异不显著,但在叶绿体和线粒体中表达的转基因株系出现了花期提前的现象。本研究可为能源植物、牧草和农作物秸秆的高效资源化利用提供新的思路与方法。

来源：2019年第10期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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