利用甘蔗作为生物反应器生产果聚糖的研究

低聚果糖具有高甜度和低热值性能而成为重要的食品、功能性食品和药品的甜味剂和添加剂。本项目拟利用甘蔗成熟茎杆特异表达基因（PST2a）的启动子（pPST2a）和能提高外源基因表达效率的基质附着区(MARs)序列构建菊芋的蔗糖：蔗糖果糖基转移酶（1-SST）基因的植物表达载体，用农杆菌介导法对高产高糖甘蔗品种进行遗传转化，并采用GFP基因作为标记基因进行转基因植株的筛选。由于所使用的目的基因带有液胞定位表达的信号肽，该基因在甘蔗成熟茎杆表达后就会自动进入其薄壁细胞的液胞中并在那里直接利用已积累和储存在液胞中的蔗糖合成低聚果糖并积累在其中。这样既可以实现外源基因在转基因甘蔗中的高效和定位表达，也实现了产物的定向积累，而且转基因植株具有很好的安全性。本项目的完成可建立一个生产果聚糖的高效安全的甘蔗生物反应器，这将为人类的健康提供大量优质、廉价的天然新型低热高甜度甜味剂，并极大地提高甘蔗的附加值。