PQR转运体基因赋予大肠杆菌BL21百草枯抗性

前期研究中成功地分离了2个对百草枯具有高度抗性的土壤细菌SPQ03和SPQ14。本研究从这两个菌分别克隆了基因PnPQR和OaPQR,二者ORF全长均为1 233 bp,编码410个氨基酸残基,含有11个跨膜区(TMS),属于非典型的主要易化超家族(major facilitator superfamily,MFS)。立体结构分析表明,蛋白的N端和C端分别由5个和6个由α-螺旋组成的跨膜区。只有P151L和P154V两个氨基酸不同。将两个基因在大肠杆菌BL21菌株中异源表达,能提高大肠杆菌对百草枯的抗性,但不能提高其对过氧化氢的抗性。

转运体在百草枯抗性中的应用

转运体是生物体内一类跨膜蛋白,主要参与离子以及一些小分子的吸收、转运和隔离。百草枯是一种联吡啶类速效触杀灭生性除草剂,主要作用于光系统Ⅰ的光合膜系统,影响电子传递。在正常生理条件下,植物拥有解毒系统,能除去叶绿体中的活性氧。科学家针对生物对百草枯的抗性进行了一系列的研究和假说,其常见的抗性机制如抑制转运、隔离到液胞、增强氧自由基清除酶的活性等。其中,抑制转运和隔离到液胞较为合理。深入研究转运体对百草枯的关系,是培育转基因抗百草枯植物的重要基础。本文主要综述了转运体在百草枯抗性中的可能作用。