[发明专利]肠杆菌耐草甘膦基因deoA、编码蛋白及其应用

说明书

技术领域

本发明属于基因工程技术领域，具体涉及一种肠杆菌耐草甘膦基因deoA、编码蛋白及其应用。

背景技术

农田杂草防治是农业生产中重要的作业之一，该类生物每年给全球造成上千亿美元的经济损失(刘延,2008)，与作物竞争吸收养分、水分、光照、生长空间，使作物产量和品质受到严重的影响；一些杂草直接寄生在作物上吸收其水分或无机盐等，如无根藤、菟丝子；杂草可能还更容易携带病虫害使得作物受到感染；有些能够分泌毒性物质对作物有害。在众多的除草方式中，使用化学除草剂除草是效果最好，应用最广的方式，能有效帮助提高作物产量，且便于机械化操作等。

全球除草剂约230种，其中草甘膦为内吸传导型、非选择性的有机磷类除草剂，对许多一年生和多年生杂草有极强的控制能力(Lorentz,etal.,2011)，目前全球销量居首位，大大减少了杂草给农业带来的经济损失。草甘膦是Monsanto公司开发的，于1974年在美国登记，化学名为N-(磷酸甲基)甘氨酸，商品名为镇草宁，农达(Roundup)等，分子式为(HO)₂P(O)CH₂NHCH₂COOH，含有活跃的H离子，在一定条件下可以参与各种反应，分子量为169.07。

由于草甘膦广谱的除草能力，使得该除草剂无法在田间使用，直至Monsanto公司在1990年获得了抗草甘磷的转基因大豆，草甘膦才得以在田间使用并被推广。抗草甘膦转基因育种是促使除草剂草甘膦在耕地发挥其作用的基础，在国外相应的转基因作物被广泛种植，草甘膦的价值得以充分发挥，农业作业得以简化。在抗草甘膦转基因育种过程中，抗草甘膦基因的获得是一项重要的工作，我国在此方面的研究有一些，但仍未获得较好的抗性基因，因此该方向的研究仍需进行。

基因deoA为胸苷磷酸化酶基因，已研究的功能表明其能够将胸腺嘧啶转化成为胸苷，合成胸腺嘧啶氨基酸，同时该基因可以将胸苷转化为胸腺嘧啶，帮助降解核苷(Spinazzola,etal.,2002)，该过程在细胞遇到逆境时可帮助降解错误或多余的核苷，具有一定抗逆能力。

目前,国内外已克隆多个对草甘膦有一定抗性的突变体基因。新基因的分离和克隆对转基因抗除草剂植物的培育及防止抗除草剂转基因植物产生交叉抗性，具有重要意义。本发明就是从草甘膦抗性进化的肠杆菌中分离得到了具有耐草甘膦能力的基因deoA。

发明内容

1、发明要解决的技术问题

本发明的目的是针对现有技术的上述不足，提供了一种肠杆菌耐草甘膦基因deoA。

本发明的另一个目的是提供耐草甘膦基因deoA所编码的蛋白。

本发明的另一个目的是提供含有上述抗性基因的重组载体。

本发明的另一个目的是提供上述基因或重组载体在调控植物对草甘膦抗性及培育耐草甘膦作物品种中的应用。

2、技术方案

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种肠杆菌耐草甘膦基因deoA，其核苷酸序列如序列表SeqIDNO.1所示。

本发明还提供了一种耐草甘膦基因deoA所编码的蛋白，其氨基酸序列如序列表SeqIDNO.2所示。

进一步地，本发明提供了一种含有该耐草甘膦基因deoA的重组载体，是将耐草甘膦基因deoA插入pMDC83植物过表达载体中而成的。

进一步地，本发明提供了扩增所述耐草甘膦基因deoA全长或其任意片段的引物对，该引物对的上游引物如序列表SeqIDNo.3所示，下游引物如序列表SeqIDNo.4所示。

进一步地，本发明提供了所述耐草甘膦基因deoA或所述重组载体在调控植物对草甘膦抗性中的应用。

进一步地，本发明提供了所述耐草甘膦基因deoA或所述重组载体在培育耐草甘膦作物品种中的应用。

进一步地，本发明提供了一种培育转基因植物的方法，就是将所述耐草甘膦基因deoA通过重组载体导入目的植物，获得转基因植物，所述转基因植物抗草甘膦性高于所述目的植物。

3、有益效果

⑴本发明所提供基因deoA的功能是参与肠杆菌耐草甘膦胁迫应答反应，过量表达deoA的拟南芥与未转基因的拟南芥相比，耐草甘膦的能力得到显著提高，表明该基因对提高植物的耐草甘膦方面起着一定的作用。

⑵本发明的deoA可作为目的基因导入植物，提高植物耐除草剂的能力，以进行植物品种改良，所编码的蛋白质具有耐逆功能。