一種源于嗜酸乳桿菌的nfsai基因及其制備方法和應用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種源于嗜酸乳桿菌的NFSAI基因及其制備方法和應用，所述NFSAI基因的核苷酸序列如SEQ?ID?NO：1所示，其編碼的氨基酸序列如SEQ?ID?NO：2所示；所述NFSAI基因是利用基因合成方法制備而成，將該NFSAI基因轉(zhuǎn)化植物，可提高轉(zhuǎn)基因植物降解TNT的能力，因此，本發(fā)明的NFSAI基因可促使植物參與TNT的降解，為植物修復TNT污染提供有益的幫助。
【專利說明】一種源于嗜酸乳桿菌的NFSAI基因及其制備方法和應用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于作物遺傳育種領(lǐng)域，具體涉及一種來源于嗜酸乳桿菌的NFSAI基因及其制備方法和應用。
【背景技術(shù)】
[0002]2，4，6_三硝基甲苯(TNT)是一種廣泛應用的炸藥，具有高毒性和致變性，它可通過呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)及皮膚而進人生物體內(nèi)，導致血相改變、紫紺、白內(nèi)障、正鐵血紅蛋白血癥和中毒性肝炎等。由于土壤對TNT有很強的吸附作用，因而如果廢水中的TNT不經(jīng)過處理直接排放，TNT就會很快滲入地下，積存于土壤中，將嚴重危害環(huán)境。TNT對水體和土壤環(huán)境的污染早已受到重視。當水中TNT的含量達lmg/L時，魚類就會死亡；TNT進入土壤，會與土壤中的幾種主要化合物作用，使土壤中有機質(zhì)的濃度增高，因此，它對環(huán)境造成深遠危害。
[0003]由Rodgers提出用于TNT生物整治的物理化學處理方法是焚燒，是當前最有效的方法，但是用于土壤污染的治理是昂貴的，因為焚燒要挖掘土壤、運輸和耗能，耗資較大。對液體污染物中的TNT的治理已提出幾項技術(shù)，如生化法與物化法組合而發(fā)展起來的一類相關(guān)技術(shù)，首先在處理炸藥廢水方面取得了良好的效果，這些工藝包括堿水解后用生化處理、含粒狀活性炭的厭氧流化床、臭氧氧化再加生化法、溫熱腐爛、光催化法、光催化與厭氧的結(jié)合、顆粒鐵法等。同時，用于處理TNT污染的土壤的幾種以生物為基礎的技術(shù)也發(fā)展起來。 [0004]生物修復的基礎是自然界中微生物對污染物的生物代謝作用，因此早期的生物修復主要指微生物修復，微生物修復已經(jīng)發(fā)展出一系列技術(shù):如現(xiàn)場處理、就地處理和生物反應器。生物法降解NTT廢水的研究主要集中在TNT的降解細菌種類，降解途徑及降解工藝三方面。目前已發(fā)現(xiàn)的、能降解TNT廢水的細菌主要是白腐真菌(phaneorhcaeetchyrsosporium)。張景來,常冠欽等人就時間、溫度、pH值、木質(zhì)素用量等因素研究了白腐真菌降解TNT炸藥廢水的影響。結(jié)果表明，當反應時間為48h，生化溫度為15°C, HP值為5，木質(zhì)素投加量為3g時，TNT廢水的CODcr去除率為99%【張景來等，中國礦業(yè)大學學報，2001，30 (2):161-164】。何德文，肖羽堂等利用白腐真菌生化降解兩種生物難降解的有機廢水，實驗結(jié)果表明，白腐真菌對生物難降解的TNT炸藥廢水和分散染料廢水有著良好的降解性能，顯示出廣闊的應用前景【何德文等，工業(yè)水處理，2000，20 (3):16-18】。
[0005]對TNT的降解途徑，其中一種說法是硝基先被還原成氨基，然后轉(zhuǎn)變成氨基二硝基甲苯和二氨基硝基甲苯，并縮合成四硝基偶氮甲苯等產(chǎn)物。Kaplan提出了模擬堆肥系統(tǒng)中 TNT 生化轉(zhuǎn)移的途徑【Kaplan et al., Environ Microbio, 1982，44 (3): 757-760】。而Spanggord提出了 TNT生化降解中間產(chǎn)物為2-氨基4，6- 二硝基苯甲酸，他提出的降解途徑認為苯環(huán)未被打開，并在實驗中檢測到了 Kaplan未提到的二硝基苯酚和二硝基苯胺等化合物【Spanggord, AD-A138550, 1983】。與此同時，MCormick等人還提出了 2，4-DNT的生化降解途徑:2，4-二硝基甲苯的一個硝基還原為亞硝基，進而還原成肪，然后縮合成二硝基氧化偶氮甲苯之類的化合物或還原成氨基硝基甲苯，后者再進一步降解為2，4_ 二氨基甲苯，如果再降解，則得氨基苯衍生物【Me Cormick, Environ Microbiol, 1978, 35 (5): 945-948]?
[0006]利用植物治理土壤污染是一類節(jié)能且對環(huán)境相對安全的方法。和微生物修復相t匕，植物修復更適應原地修復，它具有修復面積大、投資少、不破環(huán)場地結(jié)構(gòu)、不引起地下水二次污染等優(yōu)點，在 對重金屬和有機污染物的處理中已顯示出明顯的有效性，有的已經(jīng)達到野外應用的水平。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種源于嗜酸乳桿菌的NFSAI基因及其制備方法和應用，將該NFSAI基因轉(zhuǎn)化植物，進而提高轉(zhuǎn)基因植物降解TNT的能力。
[0008]因此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之一，在于提供一種源于嗜酸乳桿菌的NFSAI基因。
[0009]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之二，在于提供所述源于嗜酸乳桿菌的NFSAI基因的制備方法。
[0010]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之三，在于提供所述源于嗜酸乳桿菌的NFSAI基因在提高植物降解TNT中的應用，及在培育提高植物降解有機物污染中的應用。即將所述來自嗜酸乳桿菌的NFSAI基因轉(zhuǎn)化到植物中，并對該轉(zhuǎn)基因植物進行功能驗證，證明它具有提高植物對TNT的修復能力，進而可應用于培育提高植物降解有機物污染的【技術(shù)領(lǐng)域】。
[0011]為了達到上述目的，本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0012]一種源于嗜酸乳桿菌的NFSAI基因，其核苷酸序列如SEQ ID No:1所示，其編碼的氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示。
[0013]一種源于嗜酸乳桿菌的NFSAI基因的制備方法，利用基因合成法【Xiong et al.，Nucl Acids Res, 2004, 32: e98】制備而成，即依照基因合成法克隆來源于嗜酸乳桿菌的尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸黃素氧化還原酶(NADPH-flavin oxidoreductase, NFSA)基因即NFSA基因，在保持NFSA基因的氨基酸序列不變的基礎上，設計引物合成本發(fā)明的源于嗜酸乳桿菌的尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸黃素氧化還原酶基因NFSAI即NFSAI基因。具體設計的引物如下:
【權(quán)利要求】
1.一種源于嗜酸乳桿菌的NFSAI基因，其核苷酸序列如SEQ ID N0:1所示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的源于嗜酸乳桿菌的NFSAI基因，其特征在于，所述NFSAI基因編碼的氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示。
3.權(quán)利要求1或2所述的源于嗜酸乳桿菌的NFSAI基因的制備方法，其特征在于，所述NFSAI基因是利用基因合成方法在保持來源于嗜酸乳桿菌的NFSA基因的氨基酸序列不變的基礎上，設計引物合成；其中，具體引物序列如下:
4.如權(quán)利要求1-3任一項所述的源于嗜酸乳桿菌的NFSAI基因在培育提高植物降解有機物污染中的應用。
5.如權(quán)利要求1-4任一項所述的源于嗜酸乳桿菌的NFSAI基因在提高植物降解TNT中的應用。
【文檔編號】C12N9/06GK103695442SQ201310684941
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月13日
【發(fā)明者】朱波, 姚泉洪, 彭日荷, 韓紅娟, 付曉燕, 趙偉, 田永生, 許晶, 薛永, 高建杰, 韓靜, 王波, 王麗娟, 李振軍 申請人:上海市農(nóng)業(yè)科學院