我国抗草甘膦基因的发掘现状VIP免费

基金项目：北京市农林科学院科技创新能力建设专项(No.KJCX201102003)收稿日期：2013-05-17接受日期：2013-07-01我国抗草甘膦基因的发掘现状王慧1，2*闫晓红1，3*徐杰2**米福贵3**姚磊1**1北京市农林科学院农业生物技术研究中心，北京100097；2内蒙古师范大学生命科学与技术学院，呼和浩特010022；3内蒙古农业大学生态环境学院，呼和浩特010018*同等贡献作者**通讯作者，yaolei@baafs.net.cn；xujie@imnu.edu.cn；mfguinm@163.com摘要草甘膦是世界上用途最广的除草剂之一。抗除草剂特性是目前转基因作物中最主要的农艺性状。本文简要陈述了草甘膦及其抗性基因的作用机理，并对我国抗草甘膦基因的发掘现状及抗草甘膦专利的授予情况予以介绍。截止到2012年底国内单位及个人已有15项抗草甘膦的专利申请获得中国专利授权，另有22项申请正在审查中。可以看到自2007年以后，国内单位在发掘新的抗草甘膦基因并在获得自主知识产权方面已经有了长足的进步。通过在转基因植物中对草甘膦抗性的验证，其中部分抗性基因已经具有潜在的商业应用价值。关键词草甘膦，抗性，转基因作物CurrentStatusofExcavationGlyphosate-resistantGeneinChinaWANGHui1,2*YANXiao-Hong1,3*XUJie2**MIFu-Gui3**YAOLei1**1BeijingAgro-biotechnologyResearchCenter,BeijingAcademyofAgricultureandForestry,Beijing100097,China;2CollegeofLifeScienceandTechnology,InnerMongoliaNormalUniversity,Hohhot010022,China;3CollegeofEcologyandEnvironmentalScience,InnerMongoliaAgriculturalUniversity,Hohhot010018,China*Theauthorswhocontributeequally**Correspondingauthors,yaolei@baafs.net.cn;xujie@imnu.edu.cn;mfguinm@163.comAbstractGlyphosateisthedominantherbicideworldwide.Herbicidetoleranceisthemostimportantagro-nomictraitsofbiotechcrops.Thisarticlebrieflystatedthemechanismofactionofglyphosateanditstolerantgene,andintroducedthecurrentstatusofexcavationtheglyphosate-tolerantgeneandtherelativepatentsinChina.Untiltheendof2012,thereare15patentapplicationsofdomesticunitsandindividualsinglyphosate-resistanthavebeenpatentedinChina,andanother22applicationsareunderreview.Itisclearlythatthedo-mesticexploringnewglyphosate-tolerantgeneandgettingtheindependentintellectualpropertymadegreatstridessince2007.Bytheauthenticationglyphosateresistanceintransgenicplants,someresistancegeneshaveappearedthepotentialvalueofcommercialapplications.KeywordsGlyphosate,Resistance,Transgeniccrops0引言草甘膦是一种高效、广谱、低毒、内吸传导的叶面喷施芽后除草剂。不仅能杀死植物的地上部分，而且可以斩草除根，有效地防除一年生杂草以及靠根系繁殖的多年生杂草。自1971年草甘膦类除草剂问世以来，“农达”(Roundup)在全世界的销售额已多次位居农药品种的首位。随着转基因作物时代的到来，抗除草剂转基因作物也成为一种普遍的种植需求。1996年美国首先开发了抗草甘膦的转基因大豆(Green,2009)，近年来抗草甘膦作物的品种和种植面积还在不断迅速增加。Onlinesystem:http://www.jabiotech.org农业生物技术学报JournalofAgriculturalBiotechnology2014,22(1):109~118DOI:10.3969/j.issn.1674-7968.2014.01.014农业生物技术学报JournalofAgriculturalBiotechnology1草甘膦的作用机理在真菌、细菌以及高等植物体内芳香族氨基酸中苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸的生物合成过程中，5-烯醇式丙酮酸莽草酸-3-磷酸合成酶(EPSPS)是关键性的酶之一。EPSPS在莽草酸代谢途径中催化磷酸稀醇式丙酮酸(PEP)与莽草酸-3-磷酸(S3P)缩合。草甘膦是一种茎叶处理除草剂，是PEP的竞争类似物。其作用机理就是通过与EPSPS和S3P形成稳定的复合体EPSPS-S3P-草甘膦，竞争性地抑制EPSPS的活性，阻断了莽草酸-3-磷酸转化为5-烯醇式丙酮酸-3-磷酸莽草酸，使芳香族氨基酸化合物的形成受阻(图1)，同时造成莽草酸大量积累，促使类黄酮以及酚类化合物等激素和关键性代谢物失调，打乱了生物正常氮代谢而导致...