烟草酪氨酸脱氢酶NtTYRA1影响主流烟气中苯酚成分的释放

摘要

酪氨酸是烟气苯酚的首要前体物质之一。酪氨酸脱氢酶（TYRA/ADH）在质体中催化阿罗酸形成酪氨酸。本研究通过TILLING方法在EMS诱变群体中筛选鉴定了tyrA1突变体，明确了其突变类型，测定了部分突变体的酪氨酸等氨基酸含量，以及卷烟烟气中苯酚等酚类物质释放量。结果表明，鉴定到的3个tyrA1突变功能有害突变体中，Nt TYRA1蛋白关键活性部位的三级结构由于氨基酸变异发生变化，影响了其催化功能。NtTM01和NtTM05 2个突变体的酪氨酸含量较野生型对照分别下降67.44%和85.15%，而NtTM01突变体卷烟样品的主流烟气苯酚释放量极显著降低了11.89%，其他酚类物质含量也显著或极显著降低。本研究初步认为，NtTYRA1基因的突变可以有效降低酪氨酸含量，进而降低卷烟主流烟气中苯酚的释放量，可以将其作为基因工程靶标基因，用于培育低烟气苯酚释放的烤烟新品种。