EPSPS突变体

草甘膦抗性增强

通过P106L、P106S和TIPS突变，牛筋草EPSPS对草甘膦的亲和力显著降低，在保持酶活的同时获得不同程度的草甘膦抗性。

陈景超 · 崔海兰 · Li, Zhiling · Yu, Haiyan · Hou, Qiang · 李香菊

International Journal of Molecular Sciences 2023

参数信息

抗性倍数

11.4

抗性倍数

2.5

抗性倍数

1.9

草甘膦与 PEP 亲和力比值

53.8

草甘膦与 PEP 亲和力比值

39.9

草甘膦与 PEP 亲和力比值

46.9

草甘膦与 PEP 亲和力比值

87.5

催化效率比值

0.26

技术优势

抗性提升显著

TIPS 突变体对草甘膦的亲和力相较天然酶降低，抗性倍数高达 11.4，远超单点突变。

酶活损失小

TIPS 突变体的最大反应速率仍保持天然酶的 0.26 倍，催化效率足以维持植物正常生长。

适合度代价可评估

论文系统测定了突变对生物量、叶面积、种子数和出苗率的影响，为抗性基因的田间应用提供风险评估。

应用场景

• 抗除草剂育种：利用 TIPS 突变体开发抗草甘膦作物，减少除草剂伤害。
• 草甘膦抗性管理：明确不同突变对草甘膦亲和力和适合度代价的影响，指导抗性监测和治理策略。
• 植物基因编辑：为基因编辑引入特定 EPSPS 突变提供已验证的靶点。
• 合成生物学：提供动力学参数用于设计人工 EPSPS 酶。