段明

摘要：5-烯醇式丙酮酸莽草酸-3-磷酸合酶（EPSPS）是植物莽草酸合成途径中的一个重要酶，与芳香族氨基酸及其次生代谢物的合成有关。利用RT-PCR方法，从谷子中分离到5-烯醇式丙酮酸莽草酸-3-磷酸合酶基因SiEPSPS，全长1 573 bp，开放阅读框1 536 bp，编码511个氨基酸。同源序列比较发现，SiEPSPS氨基酸序列与小麦、短柄草、高粱的EPSPS序列高度同源。结构同源性分析表明，SiEPSPS与其他植物一样，均具有2个序列保守的结构域。对其启动子序列分析显示，该片段富含ABRE、TC-rich repeats、TCA-element等响应胁迫的顺式作用元件。针对草甘膦结合位点，对SiEPSPS基因进行定点修饰。为研究其功能，构建植物表达载体pWM101-EPSPS，并导入农杆菌进行检测。测序结果比对表明，突变型EPSPS基因在173位的脯氨酸变为丝氨酸，为后续EPSPS的真核表达奠定了基础。

关键词：谷子；草甘膦；EPSPS基因；表达载体

中图分类号： Q78文献标志码： A文章编号：1002-1302（2016）05-0051-05

谷子（Setaria italic）属禾本科狗尾草属，在我国有数千年的栽培历史，全国各地均有种植，是我国北方的主要粮食作物之一。谷子具有营养丰富、耐旱耐瘠、粮草兼用等特点，深受人们的喜爱。然而，杂草已成为谷子生产中主要的障碍因素之一，影响农作物对阳光和养分的吸收。目前，化学除草已成为主要的除草手段，被广泛应用于农业生产中。草甘膦（Glyphosate）的学名为N-（膦羧甲基）甘氨酸，是全球使用最广泛的一种除草剂[1]。起初，草甘膦因其非选择性的特点而被用作非农田区域的除草剂；20世纪90年代，抗草甘膦作物开始大面积种植，至2012年种植面积已达1.2亿hm2。抗草甘膦生物工程不仅对全球农业生产具有重大贡献，并在一定程度上减轻了机械除草对环境的负面影响[2-4]。……