本发明专利技术属于生物技术领域，具体涉及ＴＴ１基因在提高植物和微生物抗重金属能力中的用途。本发明专利技术要解决的技术问题是为提高植物和微生物抗重金属能力的转基因技术领域提供一种新的有效选择。本发明专利技术解决技术问题的技术方案是提供了ＴＴ１基因在提高植物和微生物抗重金属能力方面的用途，经实验证明转入了ＴＴ１基因并过表达的植物和微生物对重金属离子浓度高的逆境表现出了良好的抗性。本发明专利技术培育出抗重金属植物和微生物的方法也简便而有效，在本领域有很好的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物
，具体涉及TTl基因在提高植物和微生物抗重金属能力 中的用途。
技术介绍
土壤是人类赖以生存的主要资源之一，它是生态环境的重要组成部分，也是地球 化学循环的储存库，对环境变化具有高度的敏感性，所以土壤污染是环境污染的重要环节。 近年来，随着现代工业的发展和农业生产的现代化，工业三废的排放，农业化肥与有机农药 的大量施用，生活污水的不断排放，城市污泥，矿床的开采等大量的污染物进入土壤环境， 土壤污染日益严重。其中重金属污染是当今面积最广，危害最大的环境问题之一。重金属是在工业生产和生物学效应方面均具有重要意义的一大类元素，在化学概 念上，还没有明确的的定义，但是目前还是有了广为接受的概念，那就是元素的密度大于 6g/cm3，具有金属性质(延展性、导电性、稳定性、配位特性等，且原子数目大于20的元素)。 环境污染方面所涉及的重金属主要是指生物毒性显著的汞、镉、铅、铬以及类金属砷，还包 括具有毒性的重金属锌、铜、钴、镍、锡、钒等。当土壤中的重金属含量积累到一定程度，会对土壤植物系统产生毒害作用，导致 土壤退化、农作物的产量和品质下降，每年因重金属污染带来的粮食减产达1000多万吨， 被重金属污染的粮食每年达1200万吨，直接年经济损失在200多亿元。另外，重金属可以 通过植物的吸附作用进入植物体内，另外还可以通过径流和淋洗等作用污染地表水和地下 水，最终能通过接触和食物链等途径危害人们的生命健康。由于重金属污染毒性机制和生 物效应的复杂性，重金属污染一直是被当做研究的热点。因此，土壤重金属污染的治理对于 环境质量的改善十分重要，土壤重金属污染的修复也是环境可持续发展的必然要求。目前，治理土壤重金属污染的途径主要有2种一是利用物理的、化学的方法试图 清除土壤或水体的重金属污染。二是利用植物、微生物自身，结合现代生物技术来治理污 染。后者已成为环境科学的热点和前沿领域，该技术普遍被认为具有物理、化学修复方法所 无法比拟的费用低廉、不破坏场地结构、不造成地下水二次污染、可以美化环境的作用、易 为社会接受等优点，发展前途十分广阔。植物修复技术1983年，Chaney提出利用超富集植物清除土壤重金属污染的思想，该思想于九十 年代逐步被应用于锌、铜、镍、镉、砷等重金属污染土壤的修复。自此，植物修复研究逐渐发 展成一门新兴的环境技术，即利用自然生长的或通过遗传工程培育的植物种植于污染环境 中，通过植物系统及其根际微生物群落将污染物移除、挥发或转变的技术。微生物修复技术土壤微生物作为地球化学物质循环和能量转换的主要参与者，土壤微生物对重金 属等污染物胁迫的响应要比同一环境中的动物和植物更加灵敏。重金属污染的微生物修复 是利用微生物的生物活性对重金属的亲合吸附或转化为低毒产物，从而降低重金属的污染程度。目前应用微生物的高效降解、转化能力在治理重金属污染方面已经取得了良好效果。然而，利用植物、微生物修复技术还存在一定的局限性超富集植物虽具有较强的 重金属吸收能力，但植物种类少，通常植株矮小、生物量低、生长缓慢，因而修复效率低 ’另 外，微生物对环境变化较为敏感，某些环境中物质会对微生物产生毒性，降解转化过程所涉 及的生化反应受到抑制而影响处理效果。解决这些问题的根本途径在于研究这类生物的耐 受重金属的分子机制，克隆各类重金属耐受的相关基因，通过基因工程手段获得可直接用 于修复污染的转基因生物。在申请人之前递交的中国专利申请200810045667. 8中记载了 分离自油菜的新基因，命名为TT1。综上可知，重金属污染已成为世界各国共同关注的问题。对于植物抗重金属机制 的研究和抗重金属基因工程方面的工作已有表明通过生物技术手段，将抗重金属机制中相 关基因导入植物体内得到抗重金属转基因植株将会成为植物抗重金属改良的一种新的育 种途径，对于作物的生产和抗重金属种质的筛选具有重要的意义。但是目前本领域很少有 可供选用的抗重金属基因。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是为提高植物和微生物抗重金属能力的转基因技术领 域提供一种新的有效选择。本专利技术解决该技术问题的技术方案是提供了 TTl基因在提高植物或微生物抗重 金属能力中的用途。其中，上述TTl基因的核苷酸序列(1)如SEQ ID NO. 1所示的核苷酸序列；或O)在(1)限定的核苷酸序列中经过取代、缺失或添加至少一个核苷酸衍生所 得的核苷酸序列，且与SEQ ID NO. 1的序列编码功能相同或相似的多肽。也能提高植物或 微生物的抗重金属能力。本专利技术同时提供了 TTl基因编码的多肽在提高植物或微生物的抗重金属能力中 的用途。上述TTl基因具有如下核苷酸序列(1)如SEQ ID NO. 1所示的核苷酸序列；或O)在(1)限定的核苷酸序列中经过取代、缺失或添加至少一个核苷酸衍生所 得的核苷酸序列，且与SEQ ID NO. 1的序列编码功能相同或相似的多肽。本专利技术还提供了一种培育具有更强抗重金属能力的植物或微生物的方法。该方法 包括以下步骤(1)将TTl基因可操作地连于载体上的表达调控序列后，形成所述TTl基因的重组 载体；(2)将步骤(1)中的重组载体转入植物细胞或微生物中；(3)经筛选获得转化细胞，然后将转化细胞培育成转基因抗重金属植株或抗重金 属微生物株系及其后代，所述植物的后代包括植物种子及植物组织。其中，上述植物可为一般的各种农作物，如常见禾本科或十字花科植物。其中，上述微生物可为一般的各种微生物，如大肠杆菌或酵母菌。本专利技术中所述的TTl基因，其基本核苷酸序列如序列表中SEQ ID NO. 1所示，该 基因来源于十字花科(Brassicaceae，也名Cruciferae)中芥属(Brassica)的植物油菜 (Brassicanapus)。在本专利技术中，“在SEQ ID NO. 1中的核苷酸序列经过取代、缺失或添加至少一个核 苷酸衍生序列”的TTl基因序列一般是指编码具有SEQ ID NO. 1所编码的蛋白活性的多肽 的核苷酸序列及其简并序列。该简并序列是指所述序列中有一个或多个密码子被编码相同 氨基酸的简并密码子所取代后而产生的序列。由于密码子的简并性，所以与SEQ ID NO. 1同 源性低至约89%的简并序列也能编码出SEQ ID NO. 1所述的序列。另外，“在SEQ ID NO. 1 中的核苷酸序列经过取代、缺失或添加至少一个核苷酸衍生序列”的含义还包括能在中度 严谨条件下，更佳的在高度严谨条件下与SEQ ID NO. 1核苷酸序列杂交的核苷酸序列。该 术语还包括与SEQ IDN0. 1中的核苷酸序列的同源性至少80 %，较佳地至少89 %，更佳地至 少90 %，最佳地至少95 %的核苷酸序列。在本专利技术中的相同功能是指提高植物或微生物的 抗重金属能力。该术语还包括能编码具有与天然的SEQ ID N0. 2相同功能的蛋白的SEQ ID NO. 1 中开放阅读框序列的变异形式。这些变异形式包括(但并不限于)若干个(通常为1 90个，较佳地1 60个，更佳地1 20个，最佳地1 10个)核苷酸的缺失、插入和/或 取代，以及在5’和/或3’端添加数个(通常为60个以内，较佳地为30个以内，更佳地为 10个以内，最佳地为5个以内)核苷酸。比如SE本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．ＴＴ１基因在提高植物或微生物抗重金属能力中的用途。
【技术特征摘要】
1.TTl基因在提高植物或微生物抗重金属能力中的用途。2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于所述TTl基因具有如下核苷酸序列 (1)如SEQ ID NO. 1所示的核苷酸序列；或O)在(1)限定的核苷酸序列中经过取代、缺失或添加至少一个核苷酸衍生所得的 核苷酸序列，且与SEQ ID NO. 1的序列编码功能相同或相似的多肽。3.TTl基因编码的多肽在提高植物或微生物抗重金属能力中的用途。4.根据权利要求3所述的用途，其特征在于所述TTl基因具有如下核苷酸序列 (1)如SEQ ID NO. 1所示的核苷酸序列；或O)在(1)限定的核苷酸序列中经过取代、缺失或添加至少一个核苷酸衍生所得的 核苷酸序列，且与SEQ ID NO. 1的序列编码功能相同或相似的多肽。5.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨毅，
申请(专利权)人：四川贝安迪生物基因工程有限公司，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]
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