烟草酪氨酸脱氢酶NtTYRA1影响主流烟气中苯酚成分的释放

作     者：李正风 王燃 金立锋 李锋 魏攀 孙涛 王大伟 Li Zhengfeng;Wang Ran;Jin Lifeng;Li Feng;Wei Pan;Sun Tao;Wang Dawei

作者机构：云南中烟工业有限责任公司昆明650231 中国烟草总公司郑州烟草研究院国家烟草基因研究中心郑州450001 中国农业科学院烟草研究所烟草行业烟草基因资源利用重点实验室青岛266101 

出 版 物：《分子植物育种》 (Molecular Plant Breeding)

年 卷 期：2024年第22卷第1期

页      面：230-235页

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

基　　金：国家烟草专卖局烟草基因组计划重大专项(11201901019[JY-06])资助 

主　　题：烟草突变体 酪氨酸脱氢酶 酪氨酸 苯酚释放 卷烟烟气 

摘      要：酪氨酸是烟气苯酚的首要前体物质之一。酪氨酸脱氢酶(TYRA/ADH)在质体中催化阿罗酸形成酪氨酸。本研究通过TILLING方法在EMS诱变群体中筛选鉴定了tyrA1突变体,明确了其突变类型,测定了部分突变体的酪氨酸等氨基酸含量,以及卷烟烟气中苯酚等酚类物质释放量。结果表明,鉴定到的3个tyrA1突变功能有害突变体中,Nt TYRA1蛋白关键活性部位的三级结构由于氨基酸变异发生变化,影响了其催化功能。NtTM01和NtTM05 2个突变体的酪氨酸含量较野生型对照分别下降67.44%和85.15%,而NtTM01突变体卷烟样品的主流烟气苯酚释放量极显著降低了11.89%,其他酚类物质含量也显著或极显著降低。本研究初步认为,NtTYRA1基因的突变可以有效降低酪氨酸含量,进而降低卷烟主流烟气中苯酚的释放量,可以将其作为基因工程靶标基因,用于培育低烟气苯酚释放的烤烟新品种。