热纤梭菌嗜热阿魏酸酯酶在拟南芥中的异源表达

作     者：倪幸楠 王永丽 武艳芳 李霞 高璐 蒋建雄 NI Xing-Nan;WANG Yong-Li;WU Yan-Fang;LI Xia;GAO Lu;JIANG Jian-Xiong

作者机构：江苏大学环境与安全工程学院生物质能源研究所 

出 版 物：《农业生物技术学报》 (Journal of Agricultural Biotechnology)

年 卷 期：2019年第27卷第10期

页      面：1742-1750页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 

基　　金：国家自然科学基金(No.31671754) 江苏大学高级人才基金(No.15JDG012) 

主　　题：嗜热阿魏酸酯酶 拟南芥 转基因 亚细胞定位表达 酶活性 

摘      要：在植物细胞壁中,阿魏酸可与半纤维素和木质素共价交联形成木质素-阿魏酸-阿拉伯木聚糖复合物,是木质纤维素形成坚固抗降解屏障的重要分子基础。阿魏酸酯酶(ferulic acid esterase, FAE)可以打破半纤维素之间及半纤维素与木质素之间的阿魏酸酯键。本研究将来源于热纤梭菌(Clostridium thermocellum)的阿魏酸酯酶基因的密码子进行优化后,构建了该嗜热FAE基因在胞质、质外体、内质网、叶绿体和线粒体等不同亚细胞空间特异表达的植物表达载体,并转化拟南芥(Arabidopsis thaliana)。结果表明,在获得的不同类型转基因系中均可检测到有该嗜热FAE的表达,其中在胞质中表达的酶活性最高,且在高温预处理(70℃)条件下的酶活性都显著高于常温下的酶活性(P0.05)。与野生型相比,各个拟南芥转基因系的株高、鲜重、种子百粒重差异不显著,但在叶绿体和线粒体中表达的转基因株系出现了花期提前的现象。本研究可为能源植物、牧草和农作物秸秆的高效资源化利用提供新的思路与方法。