一种产吩嗪-1-羧酸基因突变工程菌及其构建方法与应用

本发明涉及生物工程，特别是涉及一种产吩嗪-1-羧酸基因突变工程菌及其构建方法与应用。

背景技术：

1、吩嗪-1-羧酸(pca)是铜绿假单胞菌(pseudomonas aeruginosa)分泌的一种次级代谢物，它有明显的抑制多种植物病原菌的能力。pca在常温下为浅黄色针状结晶体，微溶于乙醚、苯及氯仿等，难溶于水。pca因为其特殊的化学结构，熔点达到了241-242℃，对热、湿都很稳定。科学家们以pca结构骨架入手，对其进行了大量的化学结构修饰，设计合成了许多高生物活性的pca衍生物。2011年，注册pca为新型生物合成杀菌剂，命名为“申嗪霉素”。经实验证明，其对于瓜、果、蔬菜、棉花、小麦、水稻等枯萎病、赤霉病、纹枯病均有较好的治疗效果。

2、在铜绿假单胞菌中，pca的生物合成途径由phz(phzabcdefg)基因簇组成，该途径以分支酸作为前体，合成包括pca在内的一系列吩嗪类化合物。使用化学法合成吩嗪类化合物农药虽然在技术上可行，但其产率低下且对环境污染严重。因此如何利用微生物发酵生物合成吩嗪类化合物，成为替代化学合成法的环境友好型技术受到研究者的广泛关注。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种产吩嗪-1-羧酸基因突变工程菌及其构建方法与应用，以解决上述现有技术存在的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明提供一种产吩嗪-1-羧酸基因突变工程菌的构建方法，以野生菌株cicc20240作为原始菌株，敲除phzm基因、crc基因、phzs基因和phzh基因，并替换为pa acpp基因，最终获得菌株cicc-m5(δpa acpp::ec acppδcrcδphzhδphzsδphzm)，即为所述产吩嗪-1-羧酸基因突变工程菌。

4、优选的是，所述phzm基因的核苷酸序列如seq id no.4所示。

5、优选的是，所述crc基因的核苷酸序列如seq id no.2所示。

6、优选的是，所述phzs基因的核苷酸序列如seq id no.5所示。

7、优选的是，所述phzh基因的核苷酸序列如seq id no.3所示。

8、优选的是，所述pa acpp基因的核苷酸序列如seq id no.1所示。

9、本发明还提供所述构建方法构建得到的产吩嗪-1-羧酸基因突变工程菌。

10、本发明还提供所述产吩嗪-1-羧酸基因突变工程菌在生产吩嗪-1-羧酸中的应用。

11、本发明还提供一种生产吩嗪-1-羧酸的方法，利用所述产吩嗪-1-羧酸基因突变工程菌生产吩嗪-1-羧酸。

12、本发明还提供所述产吩嗪-1-羧酸基因突变工程菌在制备植物抗病制剂中的应用。

13、基于上述技术方案，本发明具有以下技术效果：

14、本发明以绿脓菌素产量更高的铜绿假单胞菌菌株cicc20240作为出发菌株，将其pa acpp替换为ec acpp，同时敲除基因pa0051、pa5332、pa4209和pa4217，构建高pca的基因工程菌株用于生产发酵。

技术特征：

1.一种产吩嗪-1-羧酸基因突变工程菌的构建方法，其特征在于，以野生菌株cicc20240作为原始菌株，敲除phzm基因、crc基因、phzs基因和phzh基因，并替换为pa acpp基因，最终获得菌株cicc-m5(δpa acpp::ec acppδcrcδphzhδphzsδphzm)，即为所述产吩嗪-1-羧酸基因突变工程菌。

2.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，所述phzm基因的核苷酸序列如seq idno.4所示。

3.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，所述crc基因的核苷酸序列如seq idno.2所示。

4.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，所述phzs基因的核苷酸序列如seq idno.5所示。

5.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，所述phzh基因的核苷酸序列如seq idno.3所示。

6.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，所述pa acpp基因的核苷酸序列如seqid no.1所示。

7.如权利要求1-6任一项所述构建方法构建得到的产吩嗪-1-羧酸基因突变工程菌。

8.如权利要求7所述产吩嗪-1-羧酸基因突变工程菌在生产吩嗪-1-羧酸中的应用。

9.一种生产吩嗪-1-羧酸的方法，其特征在于，利用权利要求7所述产吩嗪-1-羧酸基因突变工程菌生产吩嗪-1-羧酸。

10.如权利要求7所述产吩嗪-1-羧酸基因突变工程菌在制备植物抗病制剂中的应用。

技术总结
本发明公开了一种产吩嗪‑1‑羧酸基因突变工程菌及其构建方法与应用，属于基因工程技术领域。本发明以绿脓菌素产量更高的铜绿假单胞菌菌株CICC20240作为出发菌株，在出发菌株CICC20240中将Pa acpP替换为Ec acpP，同时敲除基因PA0051、PA5332、PA4209和PA4217，构建高PCA的基因工程菌株用于生产发酵。

技术研发人员：马金成,林敏,王海洪,张文彬,胡喆,余永红
受保护的技术使用者：华南农业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10