专利名称：降解乙酰甲胺磷农药的酶及其编码基因、表达载体、工业菌株和应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种乙酰甲胺磷的生物降解技术，尤其涉及一种降解乙酰甲胺磷农药 的酶及其编码基因、表达载体、工业菌株和应用。
背景技术：
在农药的使用过程中，残留在自然界中的农药对环境造成了极大损害。自然界中 的微生物在环境生态的修复方面具有不可忽视的作用，同时展开其相关酶系的研究，建立 工业化的微生物降解技术具有极大的应用前景。在对微生物的相关酶系的研究中，谷胱甘 肽S转移酶(GST)是重要的二相解毒酶。二相解毒酶即催化还原型谷胱甘肽(GSH)、UDP-葡 萄糖醛酸或氨基乙酸与活性外源毒性物质相结合，使其变为水溶性较高的内源性物质，以 便机体将其进一步降解或排出体外。目前，全世界有机磷农药商品已达上百种，特别在杀虫剂方面，有机磷类为杀虫剂 三大支柱之一，并长年来鳌居首位，在我国其在各类农药中所占比例亦为最大。有机磷农药 具有抑制人体乙酰胆碱酯酶的功能，对人体存在着不同程度的毒性。为此，近年来农药生产 中产生的有机磷农药废水、使用过程中其在农产品中的残留和对环境造成的污染越来越受 到人们的重视。乙酰甲胺磷(Ac印hate)又名高灭磷，化学名称为0，S- 二甲基乙酰基硫代磷酰胺 酯。乙酰甲胺磷属低毒虫剂，具有胃毒和触杀作用，可杀卵并有一定的熏蒸用，原药大鼠经 口 LD50值为945mg/kg。自2007年1月1日起我国全面禁用甲胺磷等5种高毒农药后，乙 酰甲胺磷作为多种高毒有机磷农药的替代品被广泛推广。但是，不能忽视乙酰甲胺磷在生 产及使用过程中对环境污染产生的压力。乙酰甲胺磷只有不到0. 的量到达靶生物，高达 99. 9%的农药则散步到环境中，对微生物、植物及生态环境产生潜在危害。对乙酰甲胺磷在 环境中的降解行为研究结果显示，作物中乙酰甲胺磷的消解半衰期为3. 1 13. 5d，土壤中 乙酰甲胺磷的半衰期为1. 4 6. 4d。因此，在该药剂的生产和使用中更应重视其残留降解 和环境治理问题。现有技术中还没有有效的乙酰甲胺磷的生物降解技术。
发明内容
本发明的目的是提供一种降解乙酰甲胺磷农药的酶及其编码基因、表达载体、工 业菌株和应用。本发明的目的是通过以下技术方案实现的本发明的降解乙酰甲胺磷农药的酶，该酶的氨基酸序列为MLELYGKPTSINVRKVLWLCAGLDLPLHHEPAPPADLLATLNPNRQVPVLRDGEFVLWESNSICRYLAS RAGRDDLLPRAAQDRARVEQWMDWQASDLNSAWRHVFMARVRQHPDYPDDARAEASLAQffNRLMGVLDAQLAAGGYA AGSTFTLADIVLGLSTQRWRSTPGHTPALAHGGAWFERLRQQPGFAEHVDNGVSD。
本发明的编码上述的降解乙酰甲胺磷农药的酶的基因，该基因的核苷酸序列为 ATGCTGGAACTGTACGGAAAGCCCACCTCCATCAACGTGCGCAAGGTGCTCTGGCTGTGCGCCGGCCTC
GACCTGCCCCTGCACCACGAGCCTGCGCCACCCGCGGACCTGCTGGCCACCCTGAACCCGAACCGGCAGGTGCCGGT
CCTGCGTGATGGCGAGTTCGTGCTGTGGGAGTCCAACAGCATCTGCCGCTACCTGGCGTCCCGCGCGGGCCGTGACG
ACCTGCTGCCCCGCGCGGCACAGGATCGTGCGCGGGTCGAGCAGTGGATGGACTGGCAGGCCAGCGACCTCAACAGT
GCCTGGCGGCACGTGTTCATGGCACGCGTGCGCCAGCATCCGGACTACCCGGACGATGCCCGCGCCGAGGCCAGCCT
GGCCCAGTGGAACCGCTTGATGGGCGTGCTTGATGCCCAGCTGGCCGCTGGCGGCTACGCCGCTGGCAGCACCTTCA
CCCTCGCCGACATCGTGCTCGGGCTGTCGACCCAGCGCTGGCGCAGCACACCGGGCCACACGCCGGCGCTGGCACAC
GGGGGCGCCTGGTTCGAGCGCCTGCGCCAGCAGCCCGGTTTCGCCGAACACGTCGACAACGGCGTGTCTGATAG。本发明的表达载体，该表达载体含有上述的基因。本发明的工程菌株，该工程菌株含有上述的表达载体。本发明的上述的降解乙酰甲胺磷农药的酶的应用，该酶用于降解乙酰甲胺磷。本发明的上述的工程菌株的应用，该工业菌株用于降解乙酰甲胺磷。由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的降解乙酰甲胺磷农药的酶 及其编码基因、表达载体、工业菌株和应用，能够有效的用于降解乙酰甲胺磷，可以用于处 理生产乙酰甲胺磷产生的废水等。
具体实施例方式本发明的降解乙酰甲胺磷农药的酶，其较佳的具体实施方式
是该酶的氨基酸序列为MLELYGKPTSINVRKVLWLCAGLDLPLHHEPAPPADLLATLNPNRQVPVLRDGEFVLWESNSICRYLAS RAGRDDLLPRAAQDRARVEQWMDWQASDLNSAWRHVFMARVRQHPDYPDDARAEASLAQffNRLMGVLDAQLAAGGYA AGSTFTLADIVLGLSTQRWRSTPGHTPALAHGGAWFERLRQQPGFAEHVDNGVSD。本发明的编码上述的降解乙酰甲胺磷农药的酶的基因，该基因的核苷酸序列为ATGCTGGAACTGTACGGAAAGCCCACCTCCATCAACGTGCGCAAGGTGCTCTGGCTGTGCGCCGGCCTC GACCTGCCCCTGCACCACGAGCCTGCGCCACCCGCGGACCTGCTGGCCACCCTGAACCCGAACCGGCAGGTGCCGGT CCTGCGTGATGGCGAGTTCGTGCTGTGGGAGTCCAACAGCATCTGCCGCTACCTGGCGTCCCGCGCGGGCCGTGACG ACCTGCTGCCCCGCGCGGCACAGGATCGTGCGCGGGTCGAGCAGTGGATGGACTGGCAGGCCAGCGACCTCAACAGT GCCTGGCGGCACGTGTTCATGGCACGCGTGCGCCAGCATCCGGACTACCCGGACGATGCCCGCGCCGAGGCCAGCCT GGCCCAGTGGAACCGCTTGATGGGCGTGCTTGATGCCCAGCTGGCCGCTGGCGGCTACGCCGCTGGCAGCACCTTCA CCCTCGCCGACATCGTGCTCGGGCTGTCGACCCAGCGCTGGCGCAGCACACCGGGCCACACGCCGGCGCTGGCACAC GGGGGCGCCTGGTTCGAGCGCCTGCGCCAGCAGCCCGGTTTCGCCGAACACGTCGACAACGGCGTGTCTGATAG。本发明的表达载体，该表达载体含有上述的基因。本发明的工程菌株，该工程菌株含有上述的表达载体。本发明的上述的降解乙酰甲胺磷农药的酶的应用，该酶用于降解乙酰甲胺磷。该 酶可以用于处理生产乙酰甲胺磷产生的废水。本发明的上述的工程菌株的应用，该工业菌株用于降解乙酰甲胺磷。该工业菌株 可以用于处理生产乙酰甲胺磷产生的废水。本发明针对现有技术的不足，发明了与降解乙酰甲胺磷农药相关的酶及其编码基因。编码基因的核苷酸序列均可导入市售的各种表达载体中。并可通过常规方法，用上述 表达载体改造工程菌株，使其具有降解乙酰甲胺磷农药的功能。本发明的酶可以高效快速的分解乙酰甲胺磷农药，为降解有机磷农药提供了一种 可靠、高效的途径，将本发明所述的基因用于改造工程菌株，培养具有分解乙酰甲胺磷农药 功能的工程菌株，为乙酰甲胺磷农药的大规模生产与应用铺平道路。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求
一种降解乙酰甲胺磷农药的酶，其特征在于，该酶的氨基酸序列为MLELYGKPTSINVRKVLWLCAGLDLPLHHEPAPPADLLATLNPNRQVPVLRDGEFVLWESNSICRYLASRAGRDDLLPRAAQDRARVEQWMDWQASDLNSAWRHVFMARVRQHPDYPDDARAEASLAQWNRLMGVLDAQLAAGGYAAGSTFTLADIVLGLSTQRWRSTPGHTPALAHGGAWFERLRQQPGFAEHVDNGVSD。
2.一种编码权利要求1所述的降解乙酰甲胺磷农药的酶的基因，其特征在于，该基因 的核苷酸序列为ATGCTGGAACTGTACGGAAAGCCCACCTCCATCAACGTGCGCAAGGTGCTCTGGCTGTGCGCCGGCCTCGAC CTGCCCCTGCACCACGAGCCTGCGCCACCCGCGGACCTGCTGGCCACCCTGAACCCGAACCGGCAGGTGCCGGTCCT GCGTGATGGCGAGTTCGTGCTGTGGGAGTCCAACAGCATCTGCCGCTACCTGGCGTCCCGCGCGGGCCGTGACGACC TGCTGCCCCGCGCGGCACAGGATCGTGCGCGGGTCGAGCAGTGGATGGACTGGCAGGCCAGCGACCTCAACAGTGCC TGGCGGCACGTGTTCATGGCACGCGTGCGCCAGCATCCGGACTACCCGGACGATGCCCGCGCCGAGGCCAGCCTGGC CCAGTGGAACCGCTTGATGGGCGTGCTTGATGCCCAGCTGGCCGCTGGCGGCTACGCCGCTGGCAGCACCTTCACCC TCGCCGACATCGTGCTCGGGCTGTCGACCCAGCGCTGGCGCAGCACACCGGGCCACACGCCGGCGCTGGCACACGGG GGCGCCTGGTTCGAGCGCCTGCGCCAGCAGCCCGGTTTCGCCGAACACGTCGACAACGGCGTGTCTGATAG。
3.—种表达载体，其特征在于，该表达载体含有权利要求2所述的基因。
4.一种工程菌株，其特征在于，该工程菌株含有权利要求3所述的表达载体。
5.一种权利要求1所述的降解乙酰甲胺磷农药的酶的应用，其特征在于，该酶用于降 解乙酰甲胺磷。
6.根据权利要求5所述的降解乙酰甲胺磷农药的酶的应用，其特征在于，该酶用于处 理生产乙酰甲胺磷产生的废水。
7.—种权利要求4所述的工程菌株的应用，其特征在于，该工业菌株用于降解乙酰甲胺磷。
8.根据权利要求7所述的工程菌株的应用，其特征在于，该工业菌株用于处理生产乙 酰甲胺磷产生的废水。
全文摘要
本发明公开了一种降解乙酰甲胺磷农药的酶及其编码基因、表达载体、工业菌株和应用，编码基因的核苷酸序列均可导入市售的各种表达载体中，并可通过常规方法，用上述表达载体改造工程菌株，使其具有降解乙酰甲胺磷农药的功能。本发明的酶可以高效快速的分解乙酰甲胺磷农药，为降解有机磷农药提供了一种可靠、高效的途径，将本发明所述的基因用于改造工程菌株，培养具有分解乙酰甲胺磷农药功能的工程菌株，为乙酰甲胺磷农药的大规模生产与应用铺平道路。
文档编号A62D101/28GK101948817SQ20101025139
公开日2011年1月19日 申请日期2010年8月11日 优先权日2010年8月11日
发明者于彩虹, 汪未申, 蔡天乐, 陈敏 申请人:中国矿业大学(北京)