硝磺草酮抗性菌株的筛选及抗性基因的克隆表达

【目的】从采集的土壤中筛选出硝磺草酮的抗性菌株，并从中克隆对羟苯基丙酮酸双加氧酶抗性基因。【方法】以酪氨酸为唯一碳源，采用富集培养法筛选分离硝磺草酮抗性菌株，利用16S rRNA基因序列分析对菌株进行初步鉴定。通过PCR扩增获得其HHPD基因序列，构建pETH4表达载体并在大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3)中进行异源表达。通过检测色素在440 nm处的吸收值分析菌株E. coli BL21(DE3)-pETH4对硝磺草酮的抗性特性。【结果】在含10 mmol/L硝磺草酮和1 g/L酪氨酸的选择培养基上，分离得到7株硝磺草酮抗性细菌，1株为不动杆菌属，2株为无色杆菌属，4株为假单胞菌属。从抗性最佳的Pseudomonas sp. AM-H4中扩增得到HPPD的基因片段为1 056 bp，其序列与Acinetobacter baumannii基因组中HPPD的基因序列相似性达到99%，341位点由天冬氨酸突变为丙氨酸。HPPD基因在大肠杆菌中实现异源表达，蛋白分子量大小约40 kD。菌株E. coli BL21(DE3)-pETH4在40 μmol/L硝磺草酮酪氨酸LB培养基中的色素吸收值显著降低，能够耐受高于200 μmol/L的硝磺草酮。【结论】克隆获得的HPPD具有良好的硝磺草酮抗性，将在新除草剂抗性作物选育中有一定的应用潜力。

Isolation of mesotrione-resistant strain and cloning and expression of HPPD