马铃薯多基因质体转化载体及其在光呼吸支路构建中的应用

为了将大肠杆菌的乙醇酸代谢途径引入马铃薯叶绿体构建光呼吸代谢支路，同时规避目标蛋白不能通过叶绿体信号肽定位的风险，研究采用了 Cre-LoxP 多基因组装、融合蛋白表达、多顺反子表达等技术构建多基因质体转化载体，一次性将目标基因引入叶绿体基因组。研究成功构建了多基因质体转化载体，将编码壮观霉素抗性筛选标记氨基葡糖苷腺苷转移酶 aadA、绿色荧光蛋白 GFP、大肠杆菌乙醇酸脱氢酶(EcGLC)的 3 个亚基，乙醛酸聚醛酶(EcGCL)和羟基丙二酸半醛还原酶(EcTSR)的 7 个基因添加到受体载体，最终的载体大小为 18.1 kb。在构建的过程中，研究发现供体受体质粒的大小比例、Prrn 启动子在细菌中的启动基因的表达等问题严重影响重组的效率。以上研究结果为光呼吸的代谢改造研究提供了一个新的思路，并解除了质体转化载体构建中基因数量的限制，对于叶绿体中复杂的代谢途径构建具有借鉴意义。