油莎豆5-烯醇式丙酮酰莽草酸-3-磷酸合酶基因CeEPSPS的克隆与分析 被引量：7

1

作者 邹智 肖艳华 +1 位作者 张丽 赵永国 《热带作物学报》 CSCD 北大核心 2023年第1期26-34,共9页

起源于非洲和地中海沿岸的油莎豆以适应性广、产油量高而成为我国的新型油料作物。为促进该物种的开发与利用,研究基于基因组和转录组数据对油莎豆及代表性单子叶植物的EPSPS基因进行系统鉴定。结果表明:与大多数植物类似,油莎豆仅含有1... 起源于非洲和地中海沿岸的油莎豆以适应性广、产油量高而成为我国的新型油料作物。为促进该物种的开发与利用,研究基于基因组和转录组数据对油莎豆及代表性单子叶植物的EPSPS基因进行系统鉴定。结果表明:与大多数植物类似,油莎豆仅含有1个EPSPS基因,其包含7个内含子,命名为CeEPSPS;RT-PCR分离到的CeEPSPS编码区序列为1584 bp,预测编码514个氨基酸,其N端的前70个残基为叶绿体信号肽,77~508位残基为高度保守的EPSP合酶结构域(PF00275);与EPSP合酶结构域相比,信号肽在不同植物中变异较大;CeEPSPS成熟蛋白的理论分子量为47.32 kDa,等电点为5.49,总平均疏水指数为0.069,脂肪族指数为93.76,不稳定系数为31.73,与其他物种相近,均属于稳定的疏水型酸性蛋白;进化分析支持油莎豆划归为禾本目莎草科。序列比对和基因组测序分析结果显示,56份油莎豆种质不存在已报道的草甘膦抗性变异。qRT-PCR分析结果显示,CeEPSPS主要在成熟叶片和块茎中表达,其表达水平显著高于芽、幼嫩叶片、衰老叶片和芽茎。此外,本研究还构建了CeEPSPS的植物过表达载体,这为下一步的草甘膦抗性育种奠定了坚实的基础。 展开更多

关键词 油莎豆 莎草科 油料作物 5-烯醇式丙酮酰莽草酸-3-磷酸合酶 草甘膦

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源于Halomonas sp.抗草甘膦EPSPS的克隆、鉴定及应用

2

作者 丁宁 何云浩 +2 位作者 吴琳绯 李婵娟 吴高兵 《华中农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期158-166,共9页

为培育高抗草甘膦作物以应对草甘膦杂草进化,从海洋细菌中筛选到1株高抗草甘膦的盐单胞菌属菌株(Halomonassp.),通过基因组测序及生物信息学分析,确定该菌株的EPSPS基因,在Escherichiacoli(DE3)中对fHoEPSPS、mfHoEPSPS(G384A位点突变)... 为培育高抗草甘膦作物以应对草甘膦杂草进化,从海洋细菌中筛选到1株高抗草甘膦的盐单胞菌属菌株(Halomonassp.),通过基因组测序及生物信息学分析,确定该菌株的EPSPS基因,在Escherichiacoli(DE3)中对fHoEPSPS、mfHoEPSPS(G384A位点突变)和mHoEPSPS(mfHoEPSPS N端缺失PDT)进行重组表达和纯化,并运用自切割肽LP4/2A介导的基因聚合策略,将抗草铵膦的酶(Repat)置于mHoEPSPS的N端,构建了双抗草甘/铵膦酶(RLH),将其编码基因导入烟草后赋予草甘/铵膦复合抗性。结果显示,该菌株的EPSPS基因(fHoEPSPS)可编码一个N段融合了预苯酸脱水酶(PDT)的双功能酶。草甘膦抗性分析显示mfHoEPSPS的抗性比fHoEPSPS提高了19倍,将mHoEPSPS基因导入烟草后可赋予烟草3倍推荐剂量的草甘膦耐受性,转RLH基因的烟草能够耐受3~5倍推荐剂量的草甘/铵膦复合除草剂。结果表明,源于Halomonas sp.的抗草甘膦EPSPS是一种新型草甘膦耐受酶,通过G384A的位点突变可提高酶活;利用自切割肽介导的基因堆叠策略获得的转RLH基因烟草表现出较高草甘/铵膦复合抗性。 展开更多

关键词 抗除草剂作物 抗草甘膦5-烯醇式莽草酸-3-磷酸合成酶 草铵膦乙酰转移酶 双抗除草剂作物 基因聚合

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热处理对转基因秸秆中重组蛋白和重组DNA的降解作用

3

作者 颜晶莹 倪亮 +1 位作者 沈星宇 李玉 《浙江农业学报》 CSCD 北大核心 2024年第9期2079-2088,共10页

随着转基因作物种植面积的不断扩大,如何高效处理转基因秸秆成为了一个重要的科学问题。未经处理的转基因秸秆中的重组蛋白和重组DNA可以在土壤中存在很长时间,并对土壤生物多样性产生潜在负面影响。因此寻找一个既节约成本又对环境无... 随着转基因作物种植面积的不断扩大,如何高效处理转基因秸秆成为了一个重要的科学问题。未经处理的转基因秸秆中的重组蛋白和重组DNA可以在土壤中存在很长时间,并对土壤生物多样性产生潜在负面影响。因此寻找一个既节约成本又对环境无害的秸秆处理方法非常重要。高温处理是降解转基因秸秆重组蛋白和重组DNA的有效手段,但目前对处理温度和处理时间的选择还缺乏系统的研究。本研究通过试纸条、聚合酶链反应(PCR)等方法检测不同温度和时间处理的转基因作物秸秆中重组蛋白和重组DNA的水平。结果表明,转基因大豆、棉花、玉米、水稻的秸秆在50℃处理3 h后,其体内的抗除草剂蛋白草胺膦乙酰转移酶(phosphinothricin acetyltransferase, PAT)等重组蛋白基本降解;但相同温度下,重组DNA的降解则需要4 d时间;提高处理温度可以在一定程度上缩短重组蛋白和重组DNA降解所需的时间。50℃处理4 d的条件在实际生产中通过堆肥就能实现。本研究从分子生物学的角度为转基因秸秆处理提供了依据。 展开更多

关键词 转基因秸秆 重组蛋白 重组DNA 草胺膦乙酰转移酶(PAT) 5-烯醇式丙酮莽草酸-3-磷酸合酶基因(Cp4-EPSPS) BT基因

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aroA基因的克隆和优化 被引量：12

4

作者 何鸣 曾海燕 +1 位作者 徐培林 叶长明 《中山大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2002年第2期76-79,共4页

除草剂草甘膦 (glyphosate ,N_phosphonomethylglycine )的靶标酶是由aroA基因编码的EPSP (5_烯醇式丙酮酰莽草酸_3_磷酸 ,5_enolpyruvylshikimate_3_phosphate)合成酶。采用先进的基因优化技术 ,以鼠伤寒沙门氏杆菌和大肠杆菌的EPSP合... 除草剂草甘膦 (glyphosate ,N_phosphonomethylglycine )的靶标酶是由aroA基因编码的EPSP (5_烯醇式丙酮酰莽草酸_3_磷酸 ,5_enolpyruvylshikimate_3_phosphate)合成酶。采用先进的基因优化技术 ,以鼠伤寒沙门氏杆菌和大肠杆菌的EPSP合成酶基因为模板 ,通过随机结合 ,交错延伸的PCR扩增过程 ,克服定点突变的局限性 ,使基因获得多位点突变 ,并使之在大肠杆菌中得到表达。对纯化后的表达产物的酶动力学性质的测定结果表明 ,获得了与作为模板的野生型相比 ,具有高得多的酶活力 (降低的Km (PEP) )和大大增强的草甘膦抗性 (升高的Ki(glyphosate) ) 展开更多

关键词 5-稀醇式丙酮酰莽草酸-3-磷酸 EPSP合成酶 草甘膦 除草剂 基因克隆 基因优化 转基因作物 aroA基因 酶活力

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EPSP合成酶的特性及新抑制剂的研究进展 被引量：8

5

作者 向文胜 张文吉 +1 位作者 王相晶 覃兆海 《农药学学报》 CAS CSCD 2000年第2期1-8,共8页

概述了 EPSP合成酶的生理作用。高等植物前体 EPSP合成酶进入叶绿体后 ,经剪切而成成熟 EPSP合成酶并定位于叶绿体内质膜上 ;EPSP合成酶的三维结构上存在三个活性区域 ,改变活性区域的氨基酸残基可对草甘膦产生抗性 ,同时表明了酶与草... 概述了 EPSP合成酶的生理作用。高等植物前体 EPSP合成酶进入叶绿体后 ,经剪切而成成熟 EPSP合成酶并定位于叶绿体内质膜上 ;EPSP合成酶的三维结构上存在三个活性区域 ,改变活性区域的氨基酸残基可对草甘膦产生抗性 ,同时表明了酶与草甘膦的结合位点 ;不同生物的 EPSP合成酶有高的同源性。 EPSP合成酶催化底物反应机理为 :PEP首先与酶形成过渡态 ,而后和 S3P形成缩酮四面体 ,最后生成 EPSP。草甘膦与 EPSP合成酶、EPSP形成三元复合物而阻断了 EPSP合成酶的催化作用 ;以 EPSP和 S3P· glyphosate为分子模型 ,设计合成的化合物对 EPSP合成酶的活性有抑制作用。 展开更多

关键词 EPSP合成酶 抑制剂 5-烯醇式丙酮酸莽草酸-3-磷酸合成酶 生理作用 草甘磷 催化机理 除草剂 特性

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转cry1Ac+cry2Ab基因棉与转cry1Ac+EPSPS基因棉荒地的生存竞争能力 被引量：10

6

作者 张兴华 田绍仁 +2 位作者 张天玉 李捷 乔艳艳 《生物安全学报》 2012年第2期119-124,共6页

【背景】此研究为"十二五"转基因生物新品种培育国家项目中创建新的转基因棉花品种环境安全评价技术而设。【方法】以转双价双Bt抗虫基因(cry1Ac+cry2Ab)棉和转双价抗虫、抗除草剂基因(cry1Ac+EPSPS)棉为观察品种,非转基因棉... 【背景】此研究为"十二五"转基因生物新品种培育国家项目中创建新的转基因棉花品种环境安全评价技术而设。【方法】以转双价双Bt抗虫基因(cry1Ac+cry2Ab)棉和转双价抗虫、抗除草剂基因(cry1Ac+EPSPS)棉为观察品种,非转基因棉赣棉11号为对照品种,在荒地用撒播和3cm深度播种2种方式,于2011年5月～2012年3月对棉花出苗率、株高、生育进程、棉吐絮瓣数、絮瓣脱落率、自生苗等生存竞争能力进行比较,检测、评价其杂草化的风险,并探讨、验证检测技术的可行性。【结果】在荒地条件下,以2种方式播种的转cry1Ac+cry2Ab基因棉和转cry1Ac+EPSPS基因棉与非转基因棉相比,上述各项指标的竞争能力总体上未表现显著优势。【结论与意义】转cry1Ac+cry2Ab基因棉和转cry1Ac+EPSPS基因棉在荒地条件下生长无杂草化风险。同时,研究证明,在荒地自然生态条件下,可以采用撒播和3cm深度播种方法检测新的转基因棉花品种在生存竞争能力上的杂草化风险,在测评上有互为参照效应,为定性评价新的转基因棉花品种的杂草化风险提供了保障。 展开更多

关键词 双价双Bt抗虫基因棉 cry1Ac+cry2Ab基因 双价抗虫 抗除草剂基因棉 5-烯醇丙酮酰莽草酸-3-磷酸合酶基因 生存竞争能力 杂草化风险

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国内抗草甘膦转基因棉花及相关抗性基因研究概述 被引量：3

7

作者 王霞 马燕斌 +4 位作者 吴霞 梁爱华 马冬菊 王华 李燕娥 《山西农业科学》 2012年第7期796-799,共4页

详细概述了国内对抗草甘膦基因的发掘、棉花育种中抗草甘膦基因的利用以及研究方法等。我国抗草甘膦的品种培育与专利申请等发展趋势较快,在不同科研单位的合作背景下,积极开展了有关抗草甘膦棉花等作物方面的相关研究,这些研究成果在... 详细概述了国内对抗草甘膦基因的发掘、棉花育种中抗草甘膦基因的利用以及研究方法等。我国抗草甘膦的品种培育与专利申请等发展趋势较快,在不同科研单位的合作背景下,积极开展了有关抗草甘膦棉花等作物方面的相关研究,这些研究成果在农业生产利用方面,有助于降低劳动力成本和提高农业生产效率,并对进一步提高我国农业生产竞争力具有重要作用。同时,转基因作物在生物安全性、商业化竞争方面也面临新的机遇与挑战。 展开更多

关键词 草甘膦 5-烯醇式丙酮酸莽草酸-3-磷酸合成酶 转基因作物 棉花

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转双价抗虫抗除草剂基因(Cry1Ac+EPSPS)棉与非转基因棉生物学特性差异的研究 被引量：2

8

作者 张兴华 田绍仁 +3 位作者 张天玉 李捷 杨兆光 乔艳艳 《江西农业学报》 CAS 2012年第4期12-16,共5页

以双价抗虫抗除草剂基因(Cry1Ac+EPSPS)棉为观察品种,非转基因棉赣棉11号为对照品种,进行了棉花生育性状、产量性状等的比较和评价研究。结果表明:与对照品种相比,双价抗虫抗除草剂基因棉在成铃至吐絮期株高增长显著(超速6.6～9.1 cm);... 以双价抗虫抗除草剂基因(Cry1Ac+EPSPS)棉为观察品种,非转基因棉赣棉11号为对照品种,进行了棉花生育性状、产量性状等的比较和评价研究。结果表明:与对照品种相比,双价抗虫抗除草剂基因棉在成铃至吐絮期株高增长显著(超速6.6～9.1 cm);在盛铃期之前成铃变缓极显著(少10.7个铃);花铃期至盛铃期果枝层生成慢显著(少1层);果枝角度变大极显著(大2.1°);主茎节距拉长极显著(长0.6 cm);叶色加深显著;衣分率降低极显著(低1.7%);籽指升高极显著(高1.77 g);纤维整齐度指数升高显著(高1.325%);纺纱均匀指数增加显著(增7.5);籽棉、皮棉、霜前籽棉、霜前皮棉均减产极显著。初步评价:双价抗虫抗除草剂基因棉的生育性状、产量性状较差,纤维纺纱性状较好,推广种植性较差。 展开更多

关键词 双价抗虫抗除草剂基因棉 苏云金芽孢杆菌Cry1Ac基因 5-烯醇丙酮酰莽草酸-3-磷酸合酶基因 生物学特性

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转双价抗虫抗除草剂基因棉栽培地生存竞争能力研究 被引量：1

9

作者 张兴华 田绍仁 +3 位作者 张天玉 李捷 杨兆光 乔艳艳 《农业科技通讯》 2012年第5期73-76,共4页

此研究为国家转双价抗虫抗除草剂棉花环境安全评价技术建立而设。结果:转双价抗虫抗除草剂基因棉在吐絮期株高生长竞争优势达显著水平,超对照9.12 cm;吐絮期棉花覆盖度竞争优势达极显著水平,超对照100.5个百分点;产量竞争优势不显著,籽... 此研究为国家转双价抗虫抗除草剂棉花环境安全评价技术建立而设。结果:转双价抗虫抗除草剂基因棉在吐絮期株高生长竞争优势达显著水平,超对照9.12 cm;吐絮期棉花覆盖度竞争优势达极显著水平,超对照100.5个百分点;产量竞争优势不显著,籽棉超对照66.92 kg/亩,皮棉超对照21.14 kg/亩;发芽率无竞争优势,低于对照0.5个百分点。与非转基因常规棉相比,转双价抗虫抗除草剂基因棉总体上生存竞争能力具有优势。 展开更多

关键词 转双价抗虫抗除草剂基因棉 苏云金芽孢杆菌Cry1Ac基因 5-烯醇丙酮酰莽草酸-3-磷酸合酶基因 生存竞争能力

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大豆中不同除草剂作用靶标酶的miRNA前体克隆

10

作者 陶波 刘洋 +2 位作者 李向勇 金龙国 邱丽娟 《江苏农业科学》 北大核心 2016年第9期24-27,共4页

对前人已预测的大豆miRNA的4个茎环结构进行引物设计、克隆miRNA前体,先将设计好的接头与大豆小RNA的3'末端连接,然后利用与接头序列互补的引物对小RNA进行反转录,即可得到加接头的第1链cDNA,再用基因特异引物GSP和通用接头引物的组... 对前人已预测的大豆miRNA的4个茎环结构进行引物设计、克隆miRNA前体,先将设计好的接头与大豆小RNA的3'末端连接,然后利用与接头序列互补的引物对小RNA进行反转录,即可得到加接头的第1链cDNA,再用基因特异引物GSP和通用接头引物的组合,经PCR扩增后即可捕获位于已知序列区和接头之间的3'端RNA序列。结合3'端引物的测序结果,初步预测成熟miRNA可能的6个组合是同一家族。 展开更多

关键词 miRNA EPSPS(5-烯醇丙酮酰莽草酸-3-磷酸合成酶) 基因序列 草甘膦 克隆

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草甘膦抗性和磷高效吸收复合基因转化玉米的研究 被引量：2

11

作者 曹智 张晶晶 +4 位作者 张志恒 王威 石菁 王朋宝 张金文 《甘肃农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期42-50,共9页

【目的】草甘膦是世界上用途最广的除草剂之一,磷是玉米生长发育所必需的大量营养元素,培育抗草甘膦兼具高效磷素吸收利用的复合性状对玉米生产有重要意义.【方法】构建由Ubiquitin1启动子驱动的两种叶绿体转运肽/CP4 EPSPs融合基因,和... 【目的】草甘膦是世界上用途最广的除草剂之一,磷是玉米生长发育所必需的大量营养元素,培育抗草甘膦兼具高效磷素吸收利用的复合性状对玉米生产有重要意义.【方法】构建由Ubiquitin1启动子驱动的两种叶绿体转运肽/CP4 EPSPs融合基因,和根特异性启动子GLU1P驱动的植酸酶基因phyA2双价植物表达载体,通过农杆菌介导法对玉米茎尖进行转化.对转基因植株进行实时定量PCR(RT-qPCR)分析、不同浓度草甘膦检测以及丙酮-磷钼酸铵法测定.【结果】获得9株阳性转基因植株;发现不同转运肽对EPSPs基因的表达量影响不同,且对草甘膦的抗性也不同;转基因植株植酸酶活性比野生型植株平均提高18.7倍.【结论】本研究为获得具有草甘膦抗性和磷素高效吸收利用复合性状的转基因玉米优良种质奠定了基础. 展开更多

关键词 玉米 叶绿体转运肽 5-烯醇式丙酮酰莽草酸-3-磷酸合酶 植酸酶 遗传转化

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在质体中表达EPSPS赋予烟草草甘膦抗性 被引量：2

12

作者 李凡 路史展 +3 位作者 刘羽鑫 林拥军 吴高兵 周菲 《华中农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1-8,共8页

在烟草质体中应用来源于玉米的复合型顺式表达元件驱动来源于Isoptericola variabilis的新型耐草甘膦EPSPS基因AroA_(I.va*)的表达,使其在叶片及非绿色组织中同时高效表达。对获得的同质化质体转化植株进行转录及蛋白水平分子检测,结果... 在烟草质体中应用来源于玉米的复合型顺式表达元件驱动来源于Isoptericola variabilis的新型耐草甘膦EPSPS基因AroA_(I.va*)的表达,使其在叶片及非绿色组织中同时高效表达。对获得的同质化质体转化植株进行转录及蛋白水平分子检测,结果表明:AroA_(I.va*)基因在转基因植株叶片及根部组织中均得到有效表达;达到同质化的烟草转基因植株pLSZ3#2和pLSZ3#3的T_(0)代种子可耐受高于12 mmol/L(2000 mg/L)的草甘膦处理,在温室中培养的转基因植株可耐受1800 mg/L剂量的草甘膦喷施处理。野生型与转基因植株的正反交实验证实通过质体转化获得的草甘膦抗性转基因植株具有母性遗传的特点。 展开更多

关键词 质体转化 烟草 AroA I.va* 草甘膦 5-烯醇式丙酮酰莽草酸-3-磷酸合酶 转基因 母系遗传

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草甘膦抗性菌株假单胞菌P818的筛选鉴定 被引量：3

13

作者 王冰 杜锦 +2 位作者 向春阳 王松文 曹高燚 《天津农业科学》 CAS 2016年第1期27-31,共5页

5-磷酸烯醇式丙酮酰-莽草酸-3-磷酸合成酶(EPSPS)是除草剂草甘膦的靶标酶,转基因抗草甘磷作物主要通过转入外源EPSPS编码基因或者对外源EPSPS定点突变来获得。为了扩充草甘膦抗性基因资源,筛选新型草甘膦抗性基因,本研究分离筛选并获得... 5-磷酸烯醇式丙酮酰-莽草酸-3-磷酸合成酶(EPSPS)是除草剂草甘膦的靶标酶,转基因抗草甘磷作物主要通过转入外源EPSPS编码基因或者对外源EPSPS定点突变来获得。为了扩充草甘膦抗性基因资源,筛选新型草甘膦抗性基因,本研究分离筛选并获得了一株新型草甘膦抗性菌株,16sr DNA鉴定显示该菌株属于假单胞菌,该菌株被命名为假单胞菌818。该菌株的获得为进一步筛选克隆草甘膦抗性相关基因提供了可靠保障,丰富了草甘膦抗性基因资源库,获得自主知识产权的新型草甘膦抗性基因有利于应对国外生物技术公司对该领域的垄断,有利于我国遗传改良作物的培育。 展开更多

关键词 5-磷酸烯醇式丙酮酰-莽草酸-3-磷酸合成酶 草甘膦 假单胞菌 抗草甘膦作物

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