除草机制

双丙氨膦（Bialaphos，也称为Bilanafos）是由几种土壤链霉菌代谢产生的一种天然有机磷三肽抗生素，结构上由两个L-丙氨酸残基和一个谷氨酸类似物草丁膦（phosphinothricin，PPT；也称为glufosinate）组成。一旦进入正常细胞（不含抗性基因），其内的肽酶水解双丙氨膦，释放草丁膦化合物，从而抑制正常氮代谢和导致胞内氨累积，破坏谷氨酰胺合成酶（glutamine synthetase，GS）相关的各种代谢活动，最终杀死细胞。双丙氨膦不仅是一种广谱除草剂，还能强效抑制革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌、和一些真菌类植物病原菌生长。

植物基因工程研究（筛选标志）作用机理

双丙氨膦可用在许多植物物种（包括小麦，大麦，黑麦，燕麦，水稻和玉米）的转化实验，用来筛选含bar基因（fromStreptomyces hygroscopicus）或pat基因（fromStreptomycesviridochromeogenes）的转基因工程细胞系，这两种基因都能编码草丁膦N-乙酰转移酶（phosphinothricin N-acetyltransferase），使其转化成为一种无GS抑制活性的化合物，从而使得细胞对双丙氨膦和草丁膦产生抗性。转基因玉米研究，双丙氨膦比草铵膦的活性更强；转基因小麦研究，双丙氨膦是最可靠的选择标准；酵母基因工程中，双丙氨膦逐渐成为重要的选择标准。

基本特性

1、CAS NO：71048-99-2

2、同义名：2S-amino-4-(hydroxymethylphosphinyl)butanoyl-L-alanyl-L-alanine, monosodium salt; SF-1293;

3、分子式：C11H21N3O6P·Na

4、分子量：345.26g/mol

5、外观：白色或浅棕色结晶性粉末

6、纯度：≥95%

7、溶解性：溶于水（10mg/ml）

8、化学结构式：

应用案例【转基因的小麦幼胚/愈伤组织筛选】（仅作参考）

1. 使用草铵膦（PPT）或双丙氨膦进行转化细胞的筛选；

2. 粒子轰击（bombardment）后将未成熟幼胚逐个转移到E3培养基，维持培养7-14天；

3. 胚胎转移到含5µg/ml PPT（或双丙氨膦）的MSCB5培养基（第一轮筛选用培养基），黑暗培养2周；于这2周内不能正常生长的愈伤组织直接扔弃。

4. 用解剖刀将在MSCB5培养基上增殖的细胞簇解离，亚克隆，转移到含有10 µg/ml PPT（或双丙氨膦）的MSCB10培养基，维持培养4周。

5. 在含5µg/ml或10µg/ml PPT（或双丙氨膦）的培养基上筛选过程的持续周期约为50-75天。将所有培养物放到植物生长培养箱内，设置25 °C，黑暗培养。每一个转基因愈伤组织在含有筛选标志的培养基上最终生长为大量的胚性愈伤组织。

6. 设置1-10µg/ml PPT（或双丙氨膦）的梯度浓度来测试未转化愈伤组织，以建立更加有效的筛选系统。每一次实验大概准备20个目标培养平板。2个为对照，1个在N6C1上生长以监测培养物的健康情况，另1个在含5-10µg/ml双丙氨膦的N6C1上生长以验证未转化细胞对选择标志的反应。

【注意】：转基因小麦愈伤组织的选择实验中双丙氨膦是有效的筛选标志，然而双丙氨膦不能杀死未转化细胞。为了得到理想的筛选效果，建议低密度（大概每个平板上10个未成熟幼胚）亚培养粒子轰击后的细胞。