[發(fā)明專利]硝基還原酶基因pnr及其編碼的蛋白和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610046506.5
• 申請(qǐng)日: 2016-01-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106995815B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何健;倪海燕;李娜;鄭金偉;賀芹;朱建春;洪青
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C12N15/53
• 分類號(hào): C12N15/53;C12N9/04;A62D3/02;B09C1/10;C02F3/34;A62D101/04;A62D101/28
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司 32218
• 代理人: 傅婷婷;徐冬濤

本發(fā)明公開(kāi)了二甲戊靈和氟樂(lè)靈的硝基還原酶基因及其編碼的蛋白和應(yīng)用。一種硝基還原酶基因pnr，其核苷酸序列為SEQ ID NO.1，全長(zhǎng)627bp，編碼209個(gè)氨基酸，其氨基酸序列為SEQ ID NO.2。硝基還原酶基因pnr是首個(gè)公開(kāi)的能降解二甲戊靈和氟樂(lè)靈的降解基因，它能催化還原苯環(huán)上的硝基。本發(fā)明提供的硝基還原酶均能在1h內(nèi)降解100mg/l的二甲戊靈和氟樂(lè)靈。因此，硝基還原酶基因pnr在構(gòu)建降解二甲戊靈和氟樂(lè)靈的轉(zhuǎn)基因作物中應(yīng)用潛能巨大，硝基還原酶蛋白PNR在降解二甲戊靈和氟樂(lè)靈中應(yīng)用前景很好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境微生物和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，涉及二甲戊靈和氟樂(lè)靈硝基還原酶基因pnr及其編碼的蛋白和應(yīng)用。

背景技術(shù)

我國(guó)人多地少，大量化學(xué)農(nóng)藥的使用是保證作物高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的有效及必要措施。除草劑的使用在減輕農(nóng)業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度、保證農(nóng)業(yè)正常生產(chǎn)的同時(shí)，也不可避免地帶來(lái)嚴(yán)重的殘留環(huán)境污染。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)指出我國(guó)每年受除草劑藥害的農(nóng)田面積高達(dá)3000萬(wàn)畝，其中嚴(yán)重藥害面積達(dá)到500萬(wàn)畝，每年造成幾十億元的損失。微生物修復(fù)技術(shù)是一種原位生物修復(fù)技術(shù)，效果好，費(fèi)用低，無(wú)二次污染，適合大面積面源污染修復(fù)，是土壤有機(jī)污染物修復(fù)技術(shù)的主流和發(fā)展方向。

二甲戊靈是一種優(yōu)秀的旱田作物選擇性除草劑，具有廣譜的除草活性，應(yīng)用范圍廣、用量大，是世界上銷(xiāo)售量最大的選擇性除草劑之一。二甲戊靈在土壤中的殘留期長(zhǎng)達(dá)幾十天，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)其殘留對(duì)生態(tài)環(huán)境、水生生物及人類健康都有潛在危害。目前，二甲戊靈和氟樂(lè)靈的降解微生物菌株已有報(bào)道，但其相關(guān)降解功能基因均未見(jiàn)報(bào)。獲得二甲戊靈和氟樂(lè)靈降解代謝菌株和降解基因在治理農(nóng)藥殘留，消除其藥害中具有以下作用，(一)通過(guò)現(xiàn)代生物技術(shù)將降解基因?qū)胱魑飿?gòu)建相應(yīng)的除草劑抗性轉(zhuǎn)基因作物，(二)通過(guò)現(xiàn)代微生物發(fā)酵技術(shù)將二甲戊靈降解菌株和基因制成降解菌劑或酶制劑實(shí)現(xiàn)土壤原位修復(fù)。終上所述，二甲戊靈降解基因在消除該類除草劑藥害及生物轉(zhuǎn)化領(lǐng)域中具有非常重要的理論和應(yīng)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種二甲戊靈硝基還原酶基因。

本發(fā)明的另一目的是提供該基因編碼的蛋白。

本發(fā)明的又一目的是提供該基因的應(yīng)用。

一種硝基還原酶基因pnr，核苷酸序列為SEQ ID NO.1。

本發(fā)明所述的硝基還原酶基因pnr編碼的硝基還原酶PNR，氨基酸序列為：SEQ IDNO.2。

含有本發(fā)明所述的硝基還原酶基因pnr的重組表達(dá)載體。

含有本發(fā)明所述的硝基還原酶基因pnr的基因工程菌。

本發(fā)明所述硝基還原酶基因pnr在構(gòu)建降解二甲戊靈、氟樂(lè)靈的轉(zhuǎn)基因作物中的應(yīng)用。

本發(fā)明所述硝基還原酶基因pnr在降解二甲戊靈、氟樂(lè)靈中的應(yīng)用。

本發(fā)明所述硝基還原酶PNR在降解二甲戊靈、氟樂(lè)靈中的應(yīng)用。

本發(fā)明所述硝基還原酶PNR優(yōu)選在去除土壤、水體中二甲戊靈、氟樂(lè)靈的應(yīng)用。

本發(fā)明所述的重組表達(dá)載體在降解二甲戊靈、氟樂(lè)靈中的應(yīng)用。

本發(fā)明所述的重組表達(dá)載體在構(gòu)建降解二甲戊靈、氟樂(lè)靈的轉(zhuǎn)基因作物中的應(yīng)用。

有益效果：

本發(fā)明硝基還原酶基因pnr是首個(gè)公開(kāi)的能降解二甲戊靈的降解基因，它能催化還原苯環(huán)上的硝基。本發(fā)明提供的硝基還原酶能在1h內(nèi)降解100mg/l的二甲戊靈。同時(shí)，本發(fā)明硝基還原酶PNR也是首個(gè)公開(kāi)能降解氟樂(lè)靈的降解基因，它能催化還原氟樂(lè)靈苯環(huán)上的兩個(gè)硝基。在1h內(nèi)催化還原100mg/l的氟樂(lè)靈。因此，硝基還原酶基因pnr在構(gòu)建降解二甲戊靈、氟樂(lè)靈轉(zhuǎn)基因作物中應(yīng)用潛能巨大，硝基還原酶蛋白PNR在降解二甲戊靈和氟樂(lè)靈中應(yīng)用前景很好。