[發(fā)明專利]二苯醚類除草劑硝基還原酶基因dnrA及其硝基還原酶和應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110359744.2
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN113462664B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發(fā)明（設計）人: 黃星;魯璐瑤;商娜;陳奇峰;朱建春;何健
• 申請（專利權）人: 南京農(nóng)業(yè)大學
• 主分類號: C12N9/04
• 分類號: C12N9/04;C12N15/53;C12N15/70;C12N1/21;C12N15/82;A01H5/00;A01N25/32;C09K17/32;A01P13/00;C09K101/00;C12R1/19
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 孫斌

本發(fā)明公開了一種硝基還原酶基因dnrA及其硝基還原酶和應用，該基因dnrA的核苷酸序列為SEQ?ID?NO.1，該基因dnrA編碼的硝基還原酶DnrA的氨基酸序列為SEQ?ID?NO.2。本發(fā)明克隆到一種硝基還原酶基因dnrA，該基因為一種二苯醚類除草劑硝基還原酶基因，全長為780bp，編碼259個氨基酸；本發(fā)明硝基還原酶基因dnrA編碼的硝基還原酶DnrA能夠將二苯醚類除草劑中的硝基還原成氨基降解和轉化二苯醚類除草劑，該硝基還原酶DnrA以及含有硝基還原酶基因dnrA的基因工程菌可用于污染農(nóng)田和環(huán)境水體中二苯醚類除草劑殘留的去除及藥物合成的生物轉化，具有非常重要的理論和應用價值。

技術領域

本發(fā)明屬于應用環(huán)境微生物和農(nóng)業(yè)領域，涉及硝基還原酶基因dnrA及其編碼硝基還原酶和應用，具體涉及二苯醚類除草劑的硝基還原酶基因dnrA及其硝基還原酶和應用。

背景技術

近年來，隨著農(nóng)村勞動力不斷向第二、三產(chǎn)業(yè)轉移，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)集約化程度的不斷提高，農(nóng)田化學除草技術日益為廣大農(nóng)民所接受，農(nóng)田雜草化除面積顯著增加。二苯醚類除草劑是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的一類除草劑，主要品種有乳氟禾草靈、乙羧氟草醚、甲羧除草醚。二苯醚類除草劑是一類選擇性除草劑，對于雜草防治效果極好，由于被大豆等作物吸收后能迅速降解，所以對大豆、油菜等油料作物安全。近年來，隨著大豆、油菜等油料作物種植面積的擴大，惡性雜草問題也日趨嚴重，二苯醚類除草劑的使用量及使用面積均顯著增加二苯醚類除草劑對生物體有一定的危害。在田間施用之后，乳氟禾草靈可能會以噴霧、灰塵漂移，雨水沖刷等多種方式在環(huán)境中轉移，造成其在水體、土壤和作物中的大量殘留。研究表明，乳氟禾草靈對一些非靶標生物具有很高的毒性，如對大型蚤、斜生柵藻和浮萍的半致死劑量分別為4.308mg/L(48h)、0.784μg/L(96h)和100μg/L(7d)。乙羧氟草醚會引起生物體的內分泌系統(tǒng)紊亂，同時伴有較強的致突變性，對皮膚和眼睛有一定的刺激性。因此，二苯醚類除草劑殘留在土壤中的遷移、轉化和降解等環(huán)境行為逐漸引起了人們的關注。

微生物降解是降解土壤中二苯醚類除草劑的主要方式，以其廉價、無二次污染等優(yōu)點為多數(shù)學者所提倡。而現(xiàn)階段多數(shù)研究集中在篩選出可以降解某一種該類化合物的菌株及其降解特性上，且研究的降解菌株大多只能降解某一種二苯醚類除草劑，能降解多個二苯醚類除草劑的菌株研究很少，且對降解這一類化合物分子機制的研究基本沒有。

發(fā)明內容

發(fā)明目的：針對現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明提供一種硝基還原酶基因dnrA，該基因為一種二苯醚類除草劑硝基還原酶基因，該基因編碼的硝基還原酶DnrA能在夠在還原力NADPH存在條件下將二苯醚類除草劑結構式中的硝基還原成氨基降解和轉化二苯醚類除草劑。

本發(fā)明還提供該硝基還原酶基因dnrA編碼的硝基還原酶及其應用。

技術方案：為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所述一種硝基還原酶基因dnrA，所述基因dnrA的核苷酸序列為SEQ?ID?NO.1。

本發(fā)明所述的硝基還原酶基因dnrA編碼的硝基還原酶DnrA，所述硝基還原酶DnrA的氨基酸序列為SEQ?ID?NO.2。

一種含有本發(fā)明所述的硝基還原酶基因dnrA的重組表達載體pET32a-dnrA。

其中，所述重組表達載體pET32a-dnrA由硝基還原酶基因dnrA插入載體pET-32a(+)的NcoI和XhoI位點之間所得。

一種含有本發(fā)明所述的硝基還原酶基因dnrA的基因工程菌。

其中，所述的基因工程菌是將權利要求3所述的重組載體pET32a-dnrA導入E.coliRosseta(DE3)獲得。

本發(fā)明所述的硝基還原酶基因dnrA在降解和轉化二苯醚類除草劑中的應用。

本發(fā)明所述的硝基還原酶DnrA在降解和轉化二苯醚類除草劑中的應用。