近日，中国农业科学院生物技术研究所作物代谢调控与营养强化创新团队陈茹梅课题组基于双向启动子和2A连接肽的玉米多基因表达体系取得了阶段性的成果，以该体系开展的改变花青素合成相关基因时空表达，延伸了双向启动子研究与应用。相关成果发表在国际知名刊物《植物生物技术杂志（Plant biotechnology Journal）》上。
该研究利用前期工作挖掘的一个玉米胚特异性双向启动子PZmBD1和2A连接肽为关键支撑点，利用多个可视化报告基因和花青素合成相关的基因，建立了一个可同时驱动11个基因同步表达的多基因表达体系。该多基因表达体系在引入两个转录因子ZmC1和ZmR2以及两个结构基因ZmBZ1和ZmBZ2后，首次以基因工程的方式在玉米胚中实现花青素的生物合成与积累，创制了高花青素的紫胚玉米种质。
以生物反应器生产多种外源蛋白、多性状聚合分子育种、对一个复杂代谢途径进行多点同步干预以及异源重构完整代谢途径等研究时，传统的单基因或者少数几个基因的操作则耗时耗力。该研究中的简洁高效的多基因表达体系就可以很好的解决上述问题，服务于复杂的代谢工程与植物生物技术。高花青素紫胚玉米种质的创制就是一个很好的应用实例。
该研究由自然科学基金和转基因重大专项资助，生物所陈茹梅研究员为通讯作者，生物所柳小庆副研究员为第一作者。
文章链接: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.12883/full
