草甘膦生物抗性和生物降解及其转基因研究

摘要

草甘膦 (N phosphonomethyl glycine ,glyphosate)毒性作用机理是竞争性抑制莽草酸途径中的 5 -烯醇丙酮莽草酸 - 3-磷酸合成酶 (5 -enolpyruvyl shikimate - 3- phosphatesynthase ,简称EPSP合成酶 )的活性。EPSP合成酶是植物和微生物体内芳香族氨基酸 (包括色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸等 )生物合成过程中的一个关键酶。该酶由aroA基因编码。抗草甘膦微生物或植物中EPSP合成酶基因的核苷酸序列在相同或相近位点发生了突变。将编码EPSP合成酶的突变基因导入大豆和烟草等作物中 ,均能获得转基因的抗草甘膦作物。草甘膦的生物降解途径主要有两条 ,C N断裂生成氨甲基磷酸 (AMPA)或C P键断裂生成肌氨酸 (sarcosine) ,然后两种中间代谢物进一步代谢为磷酸。