[发明专利]一种吸收苯的青蒿的培育方法

说明书

技术领域

本发明涉及利用基因工程培育植物领域，具体是一种利用转基因技术培育可以吸收苯的青蒿的方法。

背景技术

家居装饰在人们日常生活中必不可少，装饰材料中存在着各种化工原料，化工合成材料越来越多地用于家居装修材料，尤其是使用质量差的装饰和装修材料，室内污染更严重，装修后的新房释放的化学污染成为很严重的问题，给人们健康带来潜在的危害。室内家居环境污染引起了广泛的关注与研究，四个全球性环境问题之一就是室内环境污染。室内装修污染可以引起支气管炎和肺癌慢性肺病呼吸道疾病，有研究表明儿童白血病与家居装修后释放的化学物质有一定相关性。所谓的室内环境是指人们工作生活活动所处的相对封闭的室内空间，指办公室和家居住房等室内活动场所。装修过程以及完工过后释放的污染物质主要有苯、甲醛、氨和氡辐射等。

苯具有特殊芳香味、无色，是易挥发的环芳香烃类化合物，包括苯、甲苯、乙苯、邻、间、对二甲苯等，已被发达国家列为优先控制污染物。由于各种建筑材料大量使用苯，是家居装修中主要的挥发性物质之一。长时间吸入苯会引起慢性苯中毒，其原因是中枢神经系统受到抑制。装修中释放的苯，含有苯及甲苯和二甲苯，主要来源于家具中使用的一些油漆、胶、溶剂、涂料、粘合剂、墙纸等。许多专家将苯列为家居装修中的致癌物质之一。长期接触苯会引起遗传毒性致瘸性、血液毒性、表现为胸闷、头晕呕吐、恶心，嗜睡、引发贫血和中枢神经视线模糊、血液病，出现皮肤过敏性湿疹，支气管炎，喉头水肿及血小板下降等；妇女妊娠贫血和呕吐，流产，胎儿先天性畸形缺陷等。慢性苯中毒可以使骨髓造血机能发生障碍，引起再生障碍性贫血，研究表明白血病也与家居装修释放的苯有一定关联。

微生物能部分降解苯，苯降解菌主要有假单胞菌、不动杆菌、芽孢杆菌、红球菌、诺卡氏菌、罗尔斯通氏菌、产碱杆菌等。在苯的降解过程中，细菌首先氧化芳香烃化合物，最初通过酶的催化作用将空 气中的氧引入到底物中，环羟基化加双氧酶(Ring hydroxylation dioxygenase,Rhd)催化起始反应是苯生物降解过程的限速步骤，苯系物加双氧酶是降解过程中的关键酶，加双氧酶是在苯环上直接加二个氧原子形成儿茶酚；加单氧酶则直接攻击苯环或者氧化侧链，进而生成邻苯二酚，再经过邻苯二酚双加氧酶作用使苯环裂解，生成醛或者酸，醛或酸再通过三羧酸循环氧化分解成CO₂和水。苯的芳香环断裂后可以生成丙酮酸、琥珀酸、乙酸、延胡索酸和乙醛，这些物质均能被微生物利用，为其提供能量和合成细胞结构分子。苯系物的芳香环第一个环裂解后(即分解成CO₂和丙酮酸)，第二个环也会受到同上的攻击从而进入降解过程。

室内装修挥发释放到空气中的苯类化合物，通过气孔和皮孔扩散到植物组织中，进入植物细胞内，与细胞质和细胞器内的相关酶发生反应，可以将苯转化成其它物质，最终以二氧化碳和水的形式被释放出来。青蒿中的药用成分可分为挥发性和非挥发性2个部分。青蒿(Artemisia annual L.)中化学成分分含有：黄酮、倍半萜、香豆素和挥发油。非挥发性成分主要是青蒿素。挥发性成分主要为挥发油，包括异篙酮、篙酮、左旋樟脑、按油精、龙脑、旅烯、倍半褚醇、丁香烯、石竹烯氧化物等成分.其中丁香烯、篙酮、异篙酮、樟脑、龙脑等活性较高，青蒿植株高大，气味芳香，放置于新修小区或者新装修的房子内，可以压制或者清除异味，青蒿挥发成分如烯、酮、醇类等化学物质弥漫在空气中，能消耗掉空气中部分有害化学物质苯，达到清除的目的。

发明内容

针对现有家居装修中苯的释放，人们对清除空气中苯污染的家居植物需求，而培育的环羟基化加双氧酶超表达转基因青蒿。本发明所要解决的技术问题是在青蒿基因组中导入能增加环羟基化加双氧酶合成的基因，并增强其原有基因的表达，获得转基因青蒿新品系，以提高其环羟基化加双氧酶合成能力，使其叶片中能超量转化吸入叶片细胞内苯的目的，使这种转基因青蒿品系成为清除家居装修中释放的苯的清除植物。

环羟基化加双氧酶是生物体内清除苯的关键性酶，增强Rhd基 因活性，可以提高青蒿植株环羟基化加双氧酶的活性，本发明将芽孢杆菌属(Bacillus)环羟基化加双氧酶基因Rhd基因克隆转化导入青蒿，提高青蒿中的环羟基化加双氧酶合成，获得高环羟基化加双氧酶活性的基因工程青蒿品种，为培育环羟基化加双氧酶高活性的青蒿提供一种新的方法。本发明旨在构建Rhd基因的植物表达载体,并获得重组工程青蒿植株,利用转基因技术培育环羟基化加双氧酶高活性的青蒿奠定基础。