尾叶桉COMT和CCoAOMT基因定向调控木质素单体合成的烟草转化研究

摘要: 目的：利用烟草遗传转化体系，研究尾叶桉（Eucalyptus urophylla）咖啡酸氧甲基转移酶基因（EuCOMT）和咖啡酰CoA氧甲基转移酶（EuCCoAOMT）基因对木质素单体合成的定向调控效果。方法：分别利用EuCOMT的正义片段、EuCCoAOMT的全长RNAi片段进行单基因和二价基因的烟草转化研究，并对转基因烟草植株中目标基因表达水平、木质素和纤维素的含量、茎部解剖结构以及木质素单体含量进行检测。结果：分别获得了转基因植株C-S（转EuCOMT正义片段）、CR（转EuCCoAOMT全长RNAi片段）、C-CR（EuCOM和EuCCoAOMT二价基因转化）。烟草中转入的正义EuCOMT的片段能够正常表达，而EuCCoAOMT的全长RNAi片段对烟草CCoAOMT基因引发了强烈的抑制。转基因烟草的生长形态、木质素、纤维含量以及解剖结构与野生型无显著差异。转基因植株C-S中G木质素含量升高17.72%，S/G比值降低17.99%；CR中S/G比值升高61.62%，C-CR中G木质素降幅达到57.38%，S/G比值升幅达到114.94%。结论：抑制CCoAOMT对G木质素合成具有显著的抑制效果，EuCOMT和EuCCoAOMT二价基因转化对S/G比值的定向调控效果最为理想。