新型除草剂高粱素生物合成关键酶ARS的双控表达质粒构建及表达条件优化

利用化感物质开发除草剂是目前新型除草剂发展的一个重要方向。高粱素是高粱中分泌的一种化感物质,可对多种杂草的生长表现出显著的抑制作用。高粱烷基间苯二酚合酶 (alkylresorcinol synthase,Sb_ARS) 是高粱素生物合成的关键酶。当以大肠杆菌Escherichia coli作为宿主进行Sb_ARS的胞内表达时,细胞破碎是其中最为费时且最昂贵的步骤之一。本研究通过构建新型双控表达质粒pBM123-ars,实现了Sb_ARS在大肠杆菌BL21 (DE3) 中的温控自裂解异源表达;在此基础上,通过优化诱导表达条件,可获得最高的Sb_ARS酶活力 (相对酶活力为160.04% ± 8.12%) 及最高的裂解率 (82.81% ± 3.14%)。研究结果可为新型除草剂高粱素的生物合成奠定理论基础。