基于基因组测序的苯基脲类除草剂细菌降解的分子机理研究
结题报告
批准号:
31000060
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
19.0 万元
负责人:
闫新
依托单位:
学科分类:
C0106.微生物与环境互作
结题年份:
2013
批准年份:
2010
项目状态:
已结题
项目参与者:
张迹、沈维亮、杭宝剑、倪俊、唐超西、李超
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中文摘要
苯基脲类除草剂残留的毒害问题已日益受到世界各国的重视,在基因水平上阐明该类除草剂细菌矿化的途径对微生物修复具有重要的指导意义。本项目拟以降解性状比较优良的菌株Sphingobium sp.YBL1为研究对象,借助华大基因先进的DNA高通量测序平台获得YBL1基因组序列(Sphingobium 属菌株还未见基因组序列的公布),运用生物信息学预测结合实验验证(基因外源表达、基因突变、 转座子随机插入突变及蛋白纯化等)的研究策略,将首次在基因水平上完整地阐明苯基脲类除草剂的细菌矿化典型途径,为对该菌株进行稳定性遗传改造及环境修复提供参考,具有较好的科学价值和应用价值。
英文摘要
取代脲类除草剂应用广泛、残留危害大。多项研究表明,在自然环境中来自sphingomonads的菌株是矿化该类除草剂的主要力量,但其分子机理并不清楚。在前期的工作中我们获得了多株能够以异丙隆为唯一碳氮源生长的sphingomonads,本项目拟以菌株Sphingobium sp. YBL2为材料,借助下一代测序技术获得该菌的基因组草图,并以此为基础揭示菌株代谢异丙隆的分子机理。通过三年的研究,我们已基本完成设定的研究任务,获得以下研究成果。第一、我们利用二代测序技术获得菌株YBL2的基因组草图。第二、解析了菌株YBL2代谢异丙隆的途径。第三、鉴定了负责起始步骤(也是限速步骤)的降解酶基因,该基因编码一个全新的Rieskenon-heme iron型N脱甲基酶。第四、获得了负责下游途径中苯胺类化合物降解的基因簇,该基因簇在相似性、基因排布、调控方式以及底物谱上都与现有的有较大差别,是一个全新的苯胺氧化酶基因簇。最后,综合本项目以及国际上的研究结果,我们构建了一株能够完全降解所有常见的取代脲类除草剂的工程菌。本研究为取代脲类除草剂残留污染的微生物修复打下了基础,并为转基因作物的构建提供了基因资源。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1016/j.ibiod.2012.01.008
发表时间:2012-05
期刊:International Biodeterioration & Biodegradation
影响因子:4.8
作者:Ji Zhang;Q. Hong;Qin-fen Li;Chao Li;Li Cao;Ji-Quan Sun;Xin Yan;Shun-Peng Li
通讯作者:Ji Zhang;Q. Hong;Qin-fen Li;Chao Li;Li Cao;Ji-Quan Sun;Xin Yan;Shun-Peng Li
DOI:10.1016/j.jhazmat.2011.09.040
发表时间:2011-11
期刊:Journal of Hazardous Materials
影响因子:13.6
作者:Ji Zhang;Ji-Quan Sun;Qiao-Yun Yuan;Chao Li;Xin Yan*;Qing Hong*;Shun-Peng Li
通讯作者:Shun-Peng Li
The Novel Bacterial N-Demethylase PdmAB Is Responsible for the Initial Step of N,N-Dimethyl-Substituted Phenylurea Herbicide Degradation
新型细菌 N-去甲基酶 PdmAB 负责 N,N-二甲基取代的苯脲除草剂降解的第一步
DOI:10.1128/aem.02478-13
发表时间:2013-12-01
期刊:APPLIED AND ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY
影响因子:4.4
作者:Gu, Tao;Zhou, Chaoyang;Li, Shunpeng
通讯作者:Li, Shunpeng
Cloning and characterization of a novel amidase from Paracoccus sp M-1, showing aryl acylamidase and acyl transferase activities
副球菌 M-1 中新型酰胺酶的克隆和表征,显示出芳基酰胺酶和酰基转移酶活性
DOI:10.1007/s00253-011-3704-6
发表时间:2012-05-01
期刊:APPLIED MICROBIOLOGY AND BIOTECHNOLOGY
影响因子:5
作者:Shen, Weiliang;Chen, Honghong;Li, Shunpeng
通讯作者:Li, Shunpeng
DOI:10.1021/jf205185n
发表时间:2012-03-14
期刊:JOURNAL OF AGRICULTURAL AND FOOD CHEMISTRY
影响因子:6.1
作者:Li, Chao;Zhang, Ji;Li, Shun-Peng
通讯作者:Li, Shun-Peng
甲烷氧化菌介导的氨氧化作用的分子机制
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    55万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    闫新
  • 依托单位:
细菌代谢二甲酚的分子机制研究
  • 批准号:
    31970099
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    58.0万元
  • 批准年份:
    2019
  • 负责人:
    闫新
  • 依托单位:
MmoD和MmoG在甲烷氧化酶sMMO合成中的作用及机理
  • 批准号:
    31770125
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    64.0万元
  • 批准年份:
    2017
  • 负责人:
    闫新
  • 依托单位:
菌株Rhodococcus sp. YL-1降解杀虫剂噻嗪酮的途径及其分子机制
  • 批准号:
    31470225
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    84.0万元
  • 批准年份:
    2014
  • 负责人:
    闫新
  • 依托单位:
国内基金
海外基金