源于Cupriavidus campinensis BJ71的cctfdA基因的遗传转化提高烟草2,4-D抗性

高浓度2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-Dichlorophenoxyacetic acid,2,4-D)是一种选择性除草剂,被广泛应用于防除阔叶杂草。为了避免2,4-D喷施过程中的喷雾和蒸发漂移,有必要提高敏感植物的2,4-D抗性。来源于微生物的2,4-D降解基因编码蛋白可以将其代谢而解除毒性。本研究以前期从2,4-D降解菌Cupriavidus campinensis BJ71菌株中克隆得到的2,4-D降解基因cctfdA为模板进行适合于烟草(Nicotiana tabacum)表达的密码子优化,利用改造后的基因Nt-cctfdA构建植物表达载体pSH737-Nt-cctfdA遗传转化烟草。结果表明,与野生型烟草及转化空载体的烟草相比,转Nt-cctfdA基因烟草的离体叶片及丛生芽的2,4-D抗性明显高于对照;转基因烟草植株可以抗10 000 mg/L浓度的2,4-D,而对照植株经350 mg/L浓度处理后死亡,表明转基因烟草的2,4-D抗性显著高于对照烟草30倍以上,且可以对抗10倍的2,4-D田间使用剂量。转基因烟草在2,4-D喷施前后,叶绿素含量基本无变化,而对照烟草的叶绿素含量明显降低。研究结果表明转基因烟草的2,4-D抗性显著提高,为进一步阐明转基因烟草的2,4-D抗性机理及2,4-D抗性转基因烟草的研发提供了基础资料。