4-羟基苯基丙酮酸双加氧酶（HPPD）是除草剂抗性育种的理想靶标基因之一。当HPPD活性被抑制时，酪氨酸代谢途径被阻断，类胡萝卜素和叶绿素难以维持正常光合作用，导致植物体白化死亡。拜耳和先正达等公司已通过定向突变获得高抗HPPD类除草剂大豆FG72和SYHT0H2。

       体外DNA shuffling技术是一种快速、高效的分子定向进化技术。近日，江苏省农科院郭冬姝/张保龙团队应用该技术从水稻和玉米HPPD shuffling文库中筛选出一个具有硝磺草酮（HPPD抑制剂类除草剂）抗性的突变体MFRR-2。MFRR-2在25℃的最适温度下的酶活性与水稻OsHPPD相当。50μM硝磺草酮处理后，MFRR-2能维持90%的酶活性，而OsHPPD的酶活性下降约50%，Fe²⁺对上述酶活性均存在抑制作用。与OsHPPD转基因水稻相比，MFRR-2转基因水稻表现出约1.5倍的硝磺草酮抗性。

       本研究对DNA shuffling技术在HPPD定向进化中的应用进行了探索，筛选出的MFRR-2基因在抗除草剂基因工程育种中具有较高应用潜力。

（来源：J Agric Food Chem, Oct 3 2023）