基因HIS1赋予水稻对β-三酮类除草剂的广谱抗性
作者：佚名 来源：生物谷 日期：2019-07-30
导读
一种有用的除草剂应当杀死杂草，但不会杀死感兴趣的作物。对于许多稻田来说，除草剂双环磺草酮（benzobicyclon, BBC）就起到了这个作用。BBC是一种抑制4-羟基苯丙酮酸双加氧酶（4-hydroxyphenylpyruvate dioxygenase, HPPD）的β-三酮类除草剂。但是一些水稻品种对BBC敏感，这就降低了它在杂草控制中的价值。不过，水稻品种的遗传变异为它的进一步改良提供了资源。
在一项新的研究中，日本研究人员发现了控制水稻是否对BBC产生反应性的遗传原因。他们鉴定出一种称为HIS1(HPPD INHIBITOR SENSITIVE 1)的水稻基因赋予了水稻对BBC和其他β-三酮类除草剂的抗性。相关研究结果发表在2019年7月26日的Science期刊上，论文标题为“A rice gene that confers broad-spectrum resistance to β-triketone herbicides”。
这些研究人员证实HIS1编码一种Fe(II)/2-氧戊二酸依赖性加氧酶，这种加氧酶通过催化β-三酮类除草剂发生羟基化反应来让它们失去毒性。
系谱分析揭示出BBC敏感性的水稻变种遗传了来自籼稻品种的发生突变的his1等位基因，这种基因突变使得HIS1编码的加氧酶失去功能。
拟南芥中的HIS1强制表达不仅赋予BBC抗性，还赋予对另外四种β-三酮类除草剂的抗性。 因此，HIS1可能能够用于培育抗除草剂作物。
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