通過葉綠體基因工程在煙草中合成中長鏈羥基脂肪酸聚酯

摘要 中長鏈羥基脂肪酸聚酯(medium-chain-length-PHAs, mcl-PHAs)屬于微生物聚酯. PHA 合酶(PHAsynthase, 由phaC 基因編碼)和3-羥酰基-酰基轉移蛋白-輔酶A 轉移酶(3-hydroxyacyl-acyl carrierprotein-coenzyme A transferase, 由phaG 基因編碼)是mcl-PHAs 生物合成途徑中的關鍵酶. 以aadA(氨基糖苷-3′-磷酸轉移酶)基因做篩選標記, 分別構建了含phaC2 基因的單價葉綠體轉化表達載體pTC2 以及同時嵌合phaC 和phaG 基因的雙價葉綠體轉化表達載體pTGC. 通過PDS1000/He 基因槍轉化法轉化煙
草, 獲得具有壯觀霉素抗性的葉綠體型轉基因煙草植株, PCR 和Southern Blot 結果表明, 外源基因確已整合進煙草葉綠體基因組中且基本達到同質化. 氣相色譜法檢測轉基因株系中的mcl-PHAs 含量最高達4.8 mg/g 干重, 合成的PHAs 單體主要成分為3-羥基辛酸(3-hydroxyoctanoate, 3-HO)和3-羥基癸酸(3-dydroxydecanoate, 3-HD). 透射電子顯微鏡觀察到轉基因煙草葉片葉綠體中確有PHAs 顆粒累積.