硝磺草酮抗性菌株的筛选及抗性hppd基因的克隆表达

张 磊 李 林

(1.西华师范大学 生命科学学院，四川 南充 637000；(2.南京振旭生物科技有限公司，南京 210000)

草甘膦和抗草甘膦作物的组合在农作物转基因领域超过20年的大面积持续应用，对全球范围农田杂草的控制起到了非常大的作用[1]。然而，长期高剂量使用草甘膦造成了严重的环境危害和巨大的选择压力，已经导致了40多种杂草对草甘膦产生了抗药性[2-3]。草甘膦及其抗性基因替代组合的发掘和应用，是植物转基因领域重要且紧迫的研究任务之一。

4-羟基苯丙酮酸双加氧酶(4-hydroxyphenylpyruvate dioxygenase，HPPD，EC1.13.11.27)抑制剂类除草剂是近年来新开发的一类新型白化型除草剂，其除草机理是通过竞争性抑制植物酪氨酸代谢途径中HPPD的活性，从而使质体醌和生育酚的合成受阻，间接影响了类胡萝卜素的合成和功能，使植物光合作用不能正常进行，导致杂草叶片白化，组织坏死，最终死亡[3-5]。HPPD抑制剂类除草剂广泛应用于防治玉米田中的阔叶杂草和禾本科杂草，具有环境安全性高、作物安全性好和杂草抗性产生慢等优点，被认为是替代草甘膦的转基因作物靶标除草剂[4-5]。HPPD抑制剂类除草剂主要品种有硝磺草酮、苯吡唑草酮和异噁唑草酮，其中硝磺草酮是用量最大的一类。目前，巴斯夫和先正达利用来自于燕麦的HPPD突变体AvHPPD-03开发出抗硝磺草酮的转基因大豆SYHT0H2并已进行了商业化生产[6-9]，而国内仅克隆出了3个HPPD基因[10-12]，尚无高抗硝磺草酮的HPPD编码基因的报道。

自然界微生物库中存在广泛的各类基因……