黄花蒿腺毛细胞中过表达AaADS基因显著提高青蒿素含量

为研究青蒿素合成的关键酶基因AaADS过表达对黄花蒿腺毛发育和青蒿素含量的影响,本研究根据GenBank收录的黄花蒿AaADS基因启动子和cDNA序列设计引物,采用同源克隆的方法从黄花蒿品种(428-A)中扩增出AaADS基因启动子和cDNA序列.构建GUS报告载体AaADSpro∷GUS和植物表达载体AoADSpro∷AaADS,利用农杆菌介导的叶盘转化法转化黄花蒿.通过对转基因植株叶片腺毛的GUS基因活性检测和不同组织器官AaADS基因RT-PCR半定量分析,以及过表达AaADS基因的植株叶片下表皮腺毛荧光显微观察、统计和植株青蒿素含量的测定,结果表明:AaADS基因能在黄花蒿腺毛细胞中高效表达;转基因植株中AaADS基因表达量明显高于对照,且在叶片组织表达量最高;转基因植株叶片腺毛细胞较对照植株明显增大,过表达AaADS基因植株中青蒿素含量达27.3 mg/g DW,比对照植株中青蒿素含量12 mg/gDW提高了 2.3倍.本研究说明AaADS基因过表达能有效促进黄花蒿腺毛细胞的生长和青蒿素的生物合成,为选育高青蒿素含量的黄花蒿新品系提供可行性方法.