[发明专利]莱茵衣藻g3280.t2基因在调控莱茵衣藻镉耐受性中的应用

说明书

本发明公开了莱茵衣藻g3280.t2基因在调控莱茵衣藻镉耐受性中的应用，属于生物技术领域和环境污染治理领域。本发明通过将含巴龙霉素抗性基因的aphⅧ片段（SEQ ID NO:3）随机插入衣藻中得到了对镉显著敏感的莱茵衣藻突变藻株，进一步鉴定发现突变藻株的镉敏感性是由于aphⅧ片段插入到g3280.t2基因（CDS序列如SEQ ID NO:1所示）中造成的。通过降低莱茵衣藻g3280.t2基因的表达、使g3280.t2基因失活或缺失该基因能够降低莱茵衣藻的镉耐受性；通过基因工程手段获得的镉敏感型莱茵衣藻藻株可应用到水体环境中通过生物手段进行镉污染的监控和检测当中，进而为污水检测提供新的生物材料。

技术领域

本发明涉及生物技术领域和环境污染治理领域，具体涉及莱茵衣藻g3280.t2基因在调控莱茵衣藻镉耐受性中的应用。

背景技术

21世纪以来，随着科学技术的发展，镉被广泛应用于生活中：标准电池，烟幕弹，荧光粉，颜料、合金制造等。镉的化合物也曾广泛用于制造塑料稳定剂、电视映像管荧光粉等。大量工业废水，废弃物的排出，使镉离子进入土壤，空气，甚至食物。重金属镉具毒性，不是人体必需元素，人体内镉是通过食物、水、空气进入体内蓄积下来的，因此会对人体，动植物体的健康带来隐患。镉会对呼吸道产生刺激，长期暴露会造成嗅觉丧失症、牙龈黄斑或渐成黄圈，镉化合物不易被肠道吸收，但可经呼吸被体内吸收，积存于肝或肾脏造成危害，尤以对肾脏损害最为明显，还可导致骨质疏松和软化，长期吸入镉可产生慢性中毒﹐引起肾脏损害﹐主要表现为尿中含大量低分子量蛋白质﹐肾小球的滤过功能虽多属正常﹐但肾小管的回收功能却减退﹐并且尿镉的排出增加。所以随之而出的水体污染，空气污染等亟待解决，加强环境监测不容小觑。环境中监测镉的方法包括：原子荧光光谱法、原子吸收分光光度法、双流总分光光度法、阳极溶出伏安法和示波极谱法等，利用生物手段监控也在逐步成为一种新的污染防治措施。

莱茵衣藻作为单细胞真核生物，培养条件简单，生长周期短，光合效率高，与动植物相比，更容易获得突变体，环境适应性强，是水体污染监控和治理的一种理想的模式生物。本发明发现了莱茵衣藻g3280.t2基因及其编码蛋白调控镉耐受性的功能，不仅能够进一步用于研究衣藻重金属镉代谢调控网络，为生物法治理重金属镉奠定理论基础，由g3280.t2基因突变形成的突变体藻株(KY1)更是对氯化镉具有显著的敏感性，可应用到水体环境中通过生物手段进行镉污染的监控和检测当中，进而为污水治理提供新的生物材料。

发明内容

本发明的首要目的在于提供莱茵衣藻g3280.t2基因在调控莱茵衣藻镉耐受性中的应用。基于g3280.t2基因调控莱茵衣藻镉耐受性的功能，本发明的目的还在于提供莱茵衣藻g3280.t2基因在降低莱茵衣藻镉耐受性中的应用，提供莱茵衣藻镉敏感型藻株的获得方法以及镉敏感型藻株的应用等。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

本发明通过将含巴龙霉素抗性基因的aphⅧ片段随机插入衣藻中得到了对镉显著敏感的莱茵衣藻突变藻株，进一步鉴定发现突变藻株的镉敏感性是由于aphⅧ片段插入到g3280.t2基因第5个外显子中造成的。g3280.t2基因在JGI莱茵衣藻基因数据库中的基因编号是Cre03.g160200.t1.2，位于莱茵衣藻第3号染色体，其CDS序列如SEQ ID NO:1所示。

基于上述发现，本发明的目的之一是提供莱茵衣藻g3280.t2基因在调控莱茵衣藻镉耐受性中的应用。

所述g3280.t2基因的核苷酸序列为下述序列中的一种：

(1)包含如SEQ ID NO:1所示894bp的核苷酸序列；

(2)包含编码SEQ ID NO:2所示蛋白质的核苷酸序列；