利用植物治理室内甲醛污染是一种比较环保的方法,然而植物代谢甲醛能力较弱是该方法的一大限制因素。具有甲醛固定途径的微生物代谢甲醛的能力很强。本项目的研究证明通过遗传操作在转基因拟南芥和烟草叶绿体中过量表达细菌的一种甲醛固定途径关键酶六磷酸己酮糖合成酶和六磷酸果糖异构酶,或酵母菌甲醛同化途径关键酶二羟基丙酮合成酶和二羟基丙酮激酶,可把微生物的甲醛固定途径整合为开尔文循环的一个支路,在转基因植物中建立甲醛光合作用同化途径。核磁共振分析和放射性甲醛示踪分析数据表明通过甲醛光合作用同化途径转基因植物可把甲醛固定为开尔文循环的中间产物,从而增强其对液体和气体甲醛的吸收能力及抗性。在观赏植物天竺葵的叶绿体中过量表达六磷酸己酮糖合成酶和六磷酸果糖异构酶的融合蛋白创造的甲醛光合作用同化途径不仅可以增强它代谢和同化甲醛的能力,而且还增强它净化污染气体甲醛的能力。本项目的研究结果为甲醛污染的植物修复提供了新的策略和方法,为利用植物的光合作用同化天然和生物的气态一碳化合物搭建了一个平台。六磷酸己酮糖合成酶和六磷酸果糖异构酶融合基因的遗传操作为产生可用于治理甲醛污染的功能性观赏植物分子育种提供了一种快捷的途径。
英文主题词HCHO pollution;transgenic ornamental plant;Calvin Cycle;photosynthetic HCHO assimilation pathway;phytoremediation