Improved degradation of organophosphate dichlorvos by Trichoderma atroviride transformants generated by restriction enzyme-mediated integration (REMI)
- 作者
- Jun Tang, Lixing Liu, Shifeng Hu, Yunpeng Chen, Jie Chen
- 单位
- Department of Plant Science, School of Agriculture and Biology, Key laboratory of Microorganism Metabolism, Ministry of Education, Shanghai Jiaotong University; College of Veterinary Medicine, Hunan Agricultural University
- 杂志
- Bioresource Technology（2008）
- DOI
- 10.1016/j.biortech.2008.05.022
- 所属领域
- 环境生物技术
- 关键词
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解决的核心问题
有机磷农药敌敌畏残留污染环境，需提高Trichoderma atroviride对敌敌畏的降解能力
研究策略
利用限制酶介导整合(REMI)技术，将携带hph和amp标记的线性化质粒pV2随机插入T. atroviride T23基因组，构建插入突变体库，并通过耐受性筛选和荧光法测定降解率，筛选降解能力显著提高的转化子
研究路线图
核心内容
本研究利用限制酶介导整合（REMI）技术，将携带潮霉素抗性基因（hph）和氨苄青霉素抗性基因（amp）的线性化质粒pV2随机插入深绿木霉（Trichoderma atroviride）T23基因组，构建插入突变体库，以期提高其对有机磷农药敌敌畏的降解能力。经筛选获得247个稳定转化子，其中207个在含600 μg/mL敌敌畏的培养基上生长优于亲本株，169个转化子（82%）的降解能力显著提高，降解率由野生型的72%提升至81%–96%，最高达96%，有8个转化子提升幅度超过30%。PCR和Southern blot证实质粒已稳定整合至染色体。多数高效降解转化子仍保持对植物病原菌的生防活性。结果表明REMI是创制遗传多样性、筛选高效降解菌株的有效工具，为有机磷污染土壤和水体的生物修复提供了新策略。
创新点
['首次采用REMI技术构建T. atroviride工程菌用于敌敌畏降解能力改良', '获得的转化子不仅降解能力提高，多数仍保持对植物病原菌的生防活性']
研究对象（2）
| 底盘细胞 | 代谢通路 | 基因 | 蛋白 | 功能 | 说明 |
|---|---|---|---|---|---|
| Trichoderma atroviride T23 | 有机磷农药降解 | hph | — | 催化 | 编码潮霉素B磷酸转移酶，作为REMI转化子的筛选标记 |
| Trichoderma atroviride T23 | 有机磷农药降解 | amp | — | 催化 | 编码β-内酰胺酶（氨苄青霉素抗性），作为质粒pV2上的标记基因 |
关键发现
- 共获得247个稳定转化子
- 207个转化子在含600 μg/mL敌敌畏的PDA上生长优于亲本T23
- 169个转化子(82%)降解能力显著提高（LSD检验，p=0.01），降解率从野生型的72%提高到81%-96%
- 其中8个转化子降解率提高超过30%，132个提高20-30%
- 最高降解率达96%。PCR和Southern blot证实了质粒pV2整合到T23染色体中。
研究结论
REMI是一种有效构建插入突变体、创制遗传多样性的工具，可筛选出降解有机磷农药能力显著提高的Trichoderma转化子，且多数菌株兼具生物防治潜力，为土壤和水体有机磷污染修复提供了新策略。