农业生物技术学报

作者：张涵, 冷璐, 祖庆学, 聂忠扬, 林松, 成志军, 李国明, 陆引罡

单位：1 贵州大学 农学院,花溪 550025;2 贵州省烟草公司开阳分公司,开阳 550300;3 湖南中烟工业有限责任公司,长沙 410014

关键词：烟草,1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合酶基因(DXS),1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶基因(DXR),共表达,萜类代谢,

基金：贵州省烟草公司贵阳市公司科技项目(筑烟科技{2019}2号); 中国烟草总公司贵州省公司科技项目([中烟黔科(2018)07])

1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合酶(1-deoxy-D-xylulose-5-phosphate synthase, DXS)和1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶(1-deoxy-D-xylulose-5-phosphate reductoisomerase, DXR)分别是萜类化合物前体物质脱氧木酮糖-5-磷酸(1-deoxy-D-xylulose-5-phosphate pathway, DXP)合成途径的第1个和第2个限速酶,在烟草(Nicotiana tabacum)次生代谢过程中发挥着重要的调控作用。本研究以拟南芥(Arabidopsis thaliana) DXS和DXR基因为基础,选择目前植物基因表达最常用的启动子CaMV 35S (35S-promoter, originated from Cauliflower mosaic virus)和终止子NOS (nopaline synthase-terminator, derived from Agrobacterium tumefaciens),人工合成全基因序列DXS-NOS和35S-DXR,构建共表达载体pSH737-DXS-DXR,通过农杆菌(Agrobacterium tumefacien)介导的遗传转化,成功获得DXS和DXR共表达的烟草转基因植株。通过GUS化学活性测定、PCR和Southern blot检测,证明该融合基因已成功导入烟草再生植株基因组并获得表达。RT-PCR检测结果显示,转基因植株的DXS基因表达较对照显著增加(P<0.05)。GC-MS测定结果表明,转基因植株的新植二烯和腺毛分泌物均较对照有不同程度的增加(P<0.05)。本研究利用遗传改良技术为烟草育种提供了研究材料,为进一步利用代谢工程手段调控烟草萜类物质的生物合成提供参考依据。

来源：2022年第8期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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