位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
油菜抗咪唑啉酮类除草剂基因BnALS1R等位基因特异PCR标记的开发与应用
  • ISSN号:0496-3490
  • 期刊名称:《作物学报》
  • 时间:0
  • 分类:S511.03[农业科学—作物学]
  • 作者机构:[1]江苏省农业科学院经济作物研究所/农业部长江下游棉花与油菜重点实验室/国家油料作物改良中心南京分中心,江苏南京210014
  • 相关基金:国家高技术研究发展计划(863计划)项目(2011AA10A10403); 国家自然科学基金项目(31101174); 江苏省农业科学院基本科研业务专项[ZX(15)1004]资助
中文摘要:

在对油菜抗咪唑啉酮类除草剂基因Bn ALS1R克隆与功能验证基础上,为比较抗性基因编码的乙酰乳酸合酶突变体S638N酶学特性及其对ALS类除草剂抗性与野生型的差异,构建基因原核表达载体,在大肠杆菌中表达S638N和野生型的重组融合蛋白。SDS-PAGE和Western blot分析表明,S638N和野生型均能表达出约74 k D的特异性重组蛋白。纯化目的蛋白,在不同温度和pH条件下,测定S638N和野生型的酶活性。结果显示,温度和pH对突变酶活性的影响与野生型相同,表现为先升后降,在37℃、pH 7.0条件下催化活性均最高。同时,该突变酶的酶学动力学参数Km和Vmax与野生型没有显著差异,其对3个辅助因子的响应曲线也与野生型类似,缺少其中任何一个辅助因子均使突变酶S638N基本都没有活性。然而,突变酶S638N对IMI类除草剂抗性显著高于野生型,而对Su类除草剂敏感性和野生型相同。因此,突变酶S638N具有对IMI类除草剂的专一抗性,但未改变酶学反应特征。

英文摘要:

Acetolactate synthase (ALS) catalyses the first step in the synthesis of the branched-chain amino acids and is the target of several classes of herbicides. A BnALS1R gene from herbicide-resistant mutant line M9 in B. napus, was previously isolated and demonstrated to be resistant to the imidazolinone (IMI) herbicides. This research was to reveal the differences of enzymatic characteristics and its resistance to ALS inhibitor herbicides between the mutant $638N and the wild-type enzyme. The BnALS1R gene was constructed and expressed in Escherichia coli along with the wild-type. The target recombinant proteins with the predicted molecular weight (74 kD) were successively expressed in Escherichia coli and purified by SDS-PAGE. The enzymatic activity of the purified S638N and wild-type was then measured in enzyme reaction systems under different temperatures and pH values. Results showed that the S638N resembled the wild-type in their enzymatic activity, showing maximum activity at 37℃ and pH 7.0, and no significant difference in the Km and Vmax between the S638N and wild-type. The activation of the $638N by cofactors (FAD, Mg^2+ and thiamine diphosphate) was examined and generated similar results to that of the wild-type. The mutant enzyme was inactive when one of three cofactors was omitted. However, the S638N was more resistant to IMI herbicides than the wild-type in contrast to Su herbicides that inhibited the S638N as well as the wild-type. Therefore, the S638N has resistance specific to IMI herbicides with unalteration of the enzymatic reaction characteristics.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《作物学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国作物学会 中国农业科学院作物科学研究所
  • 主编:万建民
  • 地址:北京海淀区中关村南大街12号中国农业科学院
  • 邮编:100081
  • 邮箱:zwxb301@caas.cn
  • 电话:010-82108548
  • 国际标准刊号:ISSN:0496-3490
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1809/S
  • 邮发代号:82-336
  • 获奖情况:
  • 2002年-第三届中国科协优秀科技期刊二等奖,2002-2009年-百种中国杰出学术期刊,2004年获“全国优秀期刊一等奖”,2005年获第三届国家期刊奖提名奖,2009年评为“2008年度中国精品科技期刊”,2009年被评为“新中国60年有影响力的期刊”,2011年获"第二届中国出版政府奖期刊奖提名奖"
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,波兰哥白尼索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国食品科技文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49369