青蒿反義鯊烯合酶基因轉化培育青蒿素高產植株的研究.pdf

1、青蒿素是由我國科研人員自主研發(fā)并為國際所公認的一種抗瘧有效單體。野生青蒿中青蒿素含量過低，難以滿足瘧疾治療中對青蒿素的迫切需求。由于常規(guī)育種在青蒿素高產方面的作用有限，因此在青蒿素合成代謝途徑已被闡明的情況下，通過基因工程對野生青蒿的青蒿素生產能力進行人工操縱不失為大幅度提高青蒿素含量的最佳選擇。已有證據(jù)表明，當植株接觸真菌刺激物時，其鯊烯合酶基因(SS)表達下調，從而導致類固醇積累減少，同時倍半萜合成增加，暗示類固醇合成阻遏可能導致倍

2、半萜合成途徑活化。為了培育青蒿素高產的轉基因青蒿植株，我們用Ti質粒衍生的雙元載體上攜帶反義SS基因的工程農桿菌對青蒿外植體進行遺傳轉化。本文描述了轉反義SS基因后內源SS基因的抑制及其后果：在所獲得的3棵轉基因植株中，通過Southern印跡雜交已對反義SS基因整合的拷貝數(shù)進行計數(shù)(1個至多個拷貝)。半定量RT-PCR分析結果顯示，反義SS基因的功能表達已導致內源SS基因表達下調，使SS mRNA水平下降，類固醇含量也從0.8mg/g

3、鮮重降低到0.4-0.5mg/g鮮重，降幅達50％。轉基因青蒿植株青蒿素含量(12.3mg/g干重)遠比非轉基因青蒿植株青蒿素含量(4.5mg/g干重)為高。為了進一步將碳流引向青蒿素，我們對轉基因植株進行了短暫的冷脅迫處理(4℃，30min)，結果使青蒿素含量進一步提高，其中最高者達到16.6mg/g干重。因此，采取類固醇合成阻遏與冷誘導青蒿素合成基因高效表達的聯(lián)合策略可以顯著促進青蒿素的高產，可望最終培育出轉基因高產青蒿素新品系。