人参皂苷合成关键酶βAS基因转化水稻的研究郭明殊 【摘要】: 人参属于五加科人参属植物,是传统的名贵药材之一,具有增强免疫力、抗肿瘤、抗动脉硬化保护心肌等作用。其主要功能成分是人参皂苷,即达玛烷型四环三萜类或香树脂烷型五环三萜类化合物,至今人参皂苷尚未能人工合成。水稻具有与人参相似的代谢途径,含有共同的前体物质——角鲨烯,水稻中的角鲨烯经环阿屯醇合成酶(CS)等的催化合成甾醇类化合物,而人参中的角鲨烯经β-香树脂醇合成酶(βAS)等的催化合成皂苷等三萜类化合物。因此,将人参中皂苷合成的关键酶基因,遗传转化到水稻中,有望创建出含有皂苷成分的水稻优异种质。本研究的主要结果如下: 1、采用PCR方法,从总皂苷含量高达15%以上的竹节人参根中克隆出人参皂苷合成关键酶βAS基因的开放阅读框(2286bp),编码762个氨基酸。 2、采用双T-DNA共转化的安全性转基因策略,将βAS基因和选择标记基因分别构建在同一载体上两个不同的T-DNA区,其中一个T-DNA区含有选择标记基因hpt,另一个T-DNA区含有βAS基因,选用的是GluB-1启动子,在βAS基因表达框的两侧连有两段正向重复的烟草Rb7 MARs,以增强βAS基因的表达。从而获得能在水稻胚乳中高效特异性表达的βAS基因植物表达载体“pCDMAR-βAS-hpt”。 3、采用农杆菌介导法,将重组载体“pCDMAR-βAS-hpt”导入优质水稻品种“台粳9号”,经潮霉素抗性筛选,共获得20株抗性植株;利用PCR对抗性植株进行检测,有6株呈阳性。
http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10389-2010182070.htm |