[发明专利]一种Na+

说明书

本发明公开了一种Nasupgt;+/supgt;/磷酸根协同转运体基因PvPTB在富集砷和/或吸收利用磷元素中的应用。在蜈蚣草中提取出2个Nasupgt;+/supgt;/磷酸根协同转运体基因PvPTB，其核苷酸序列分别如SEQ ID NO：7和SEQ ID NO：8所示，为PvPTB1和PvPTB2基因。PvPTB1和PvPTB2基因是常见的高等植物中未存在的一类磷转运蛋白基因，将其转运到EY917酵母突变株，使酵母具有砷和磷转运功能。在拟南芥中表达所述PvPTB基因，提高了其地上部的砷富集能力90％～110％，总磷积累量12％～46％。在工程植物或微生物中过表达PvPTB基因，用于修复环境中的砷污染和提高磷利用效率。

技术领域

本发明涉及基因工程技术领域，具体地，涉及一种Na⁺/磷酸根协同转运体基因PvPTB在富集砷和/或吸收利用磷元素中的应用。

背景技术

砷是一种在自然界中广泛存在的类金属元素，砷及其可溶性化合物都具有很强的毒性。砷污染的水源、土壤、沉积物是许多国家饮用水和食物链污染的主要来源，对植物、动物等多种生命形态都有很大的危害。土壤中的砷积累达到一定程度，会直接影响植物的生长发育、降低农业产量，并可能进入蔬果的可食用组织及水稻、小麦等农作物的籽粒中。经饮用水或饮食暴露，人体摄入一定量的砷易造成各类皮肤癌症、肾脏损伤和心血管疾病等不可逆损害。加强土壤砷污染的治理与修复，对于改善土壤环境质量具有重要意义。

重金属土壤污染修复方法主要是工程治理措施和物理化学修复方法，但成本相对较高、对环境扰动大，且有可能造成土壤的二次污染。近年来兴起的植物修复技术因具有成本低、操作简单、生态效益高、对环境扰动较小和无二次污染等优点，展现出在土壤修复方面的优势和发展前景。其中，植物提取修复是当前应用最为广泛且最有前景的植物修复方式。

蜈蚣草是世界上最强的砷超富集植物、是砷污染土壤植物提取修复的最重要植物材料。其中含有大量与砷超富集相关的关键基因能够用于构建砷提取修复工程植物。但是，目前已报道的一些蜈蚣草基因，特别是在高等(显花)植物中存在高度同源性的基因，基因工程应用中效果并不显著。可能由于序列具有较高同源性，工程植物自身的条件系统会限制其发挥功能。而将一些高等(显花)植物中没有的基因类型进行基因工程应用，往往具有较好效果。目前，缺少对蜈蚣草特有的砷超富集相关关键基因的研究与利用关键基因进行土壤污染修复的应用。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述不足，提供一种Na⁺/磷酸根协同转运体基因PvPTB在富集砷和/或吸收利用磷元素中的应用。

本发明的第一个目的是提供一种Na⁺/磷酸根协同转运体基因PvPTB。

本发明的第二个目的是提供一种Na⁺/磷酸根协同转运体蛋白PvPTB。

本发明的第三个目的是提供一种重组载体。

本发明的第四个目的是提供一种重组工程菌。

本发明的第五个目的是提供所述Na⁺/磷酸根协同转运体基因PvPTB在提高微生物和/或植物富集和/或吸收砷和/或磷元素中的应用。

本发明的第六个目的是提供所述Na⁺/磷酸根协同转运体蛋白PvPTB在提高微生物和/或植物富集和/或吸收砷和/或磷元素中的应用。

本发明的第七个目的是提供所述重组载体在提高微生物和/或植物富集和/或吸收砷和/或磷元素中的应用。

本发明的第八个目的是提供所述重组工程菌在提高微生物和/或植物富集和/或吸收砷和/或磷元素中的应用。

本发明的第九个目的是提供一种富集和/或吸收砷和/或磷元素的方法。

本发明的第十个目的是提供一种构建富集砷和/或磷元素微生物和/或植物的方法。