[发明专利]一种与咪唑乙烟酸抗性相关蛋白BM-1及其编码基因与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种与咪唑乙烟酸抗性相关蛋白BM-1及其编码基因与应用。

背景技术

随着草甘膦的大量推广与抗草甘膦的转基因作物品质的广泛种植，给世界带来了 前所未有的改变，也产生了大量抗草甘膦的杂草，使人们意识到抗草甘膦作物不能完全替 代其他类型抗除草剂的作物，而抗ALS抑制剂类除草剂成为人们的首选，这对抗ALS抑制剂 类除草剂的基因筛选起到了巨大的推动作用。目前，随着生物技术的发展，人们通过利用耐 性基因来培养出抗除草剂作物获得抗除草剂新品种，也通过筛选可降解除草剂的微生物获 得污染土壤的生物修复。

咪唑琳酮类除草剂的作用机制在于抑制乙酞乳酸合成酶(ALS)活性,使侧链氨基 酸的生物合成受抑制,从而导致植物生长停止而死亡。因此其在土壤中的残留对某些后茬 作物及非标靶植物等存在药害问题。

微生物降解是长残留除草剂在土壤中降解的重要途径之一。微生物种类繁多，代 谢方式丰富多样，底物范围广，从中筛选出能够降解长残留除草剂的菌株，成为解决长残留 除草剂问题的一条有效途径。最早关于除草剂的微生物降解研究是AUDUS关于如昂微生物 对2,4-D的分解研究。随后世界各国科研人员筛选出能够降解除草剂的微生物。

发明内容

本发明的目的是提供一种与咪唑乙烟酸抗性相关蛋白BM-1及其编码基因与应用。

本发明提供的蛋白，获自巨大芽孢杆菌(Bacilusmegaterium)，命名为BM-1蛋白， 是如下(a)或(b)：

(a)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

(b)将序列表中序列1所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或 缺失和/或添加且与咪唑乙烟酸抗性相关的由序列1衍生的蛋白质。

为了使(a)中的蛋白质便于纯化，可在由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的 蛋白质的氨基末端或羧基末端连接上如表1所示的标签。

表1标签的序列

上述(b)中的蛋白质可人工合成，也可先合成其编码基因，再进行生物表达得到。 上述(b)中的蛋白质的编码基因可通过将序列表中序列2所示的DNA序列中缺失一个或几个 氨基酸残基的密码子，和/或进行一个或几个碱基对的错义突变，和/或在其5′端和/或3′端 连上表1所示的标签的编码序列得到。

编码所述BM-1蛋白的基因(BM-1基因)也属于本发明的保护范围。

所述基因是如下(1)或(2)或(3)的DNA分子：

(1)编码区如序列表中序列2所示的DNA分子；

(2)在严格条件下与(1)限定的DNA序列杂交且编码咪唑乙烟酸抗性相关蛋白的 DNA分子；

(3)与(1)限定的DNA序列至少具有70％、至少具有75％、至少具有80％、至少具有 85％、至少具有90％、至少具有95％、至少具有96％、至少具有97％、至少具有98％或至少具 有99％同源性且编码与咪唑乙烟酸抗性相关的蛋白的DNA分子。

所述严格条件可为如下：在6×SSC，0.5％SDS的溶液中，在65℃下杂交,然后用2× SSC,0.1％SDS和1×SSC,0.1％SDS各洗膜一次。

含有所述BM-1基因的重组载体、表达盒、转基因细胞系或重组菌均属于本发明的 保护范围。

所述重组载体具体可为将所述BM-1基因插入pACYC184载体得到的重组质粒。所述 重组载体具体可为将所述BM-1基因插入pACYC184载体的BamHI酶切位点得到的重组质粒。

所述重组菌可为将所述重组载体导入宿主菌得到的重组菌。所述宿主菌可为大肠 杆菌，具体可为大肠杆菌BL21(DE3)。

本发明还保护一种培育重组微生物的方法，包括如下步骤：将所述BM-1基因导入 出发微生物，得到对咪唑乙烟酸抗性高于所述出发微生物的重组微生物。所述BM-1基因具 体可通过以上任一所述重组载体导入所述出发微生物。所述出发微生物可为细菌，具体可 为大肠杆菌，更具体可为大肠杆菌BL21(DE3)。

本发明还保护所述BM-1蛋白或所述BM-1基因的应用，为如下(c1)、(c2)或(c3)中 的至少一种：

(c1)调控植物或微生物对咪唑乙烟酸的抗性；