本發明涉及農業生物，具體涉及一種硝磺草酮硝基還原酶基因 xhctnr、其編碼的蛋白及用途。

背景技術：

1、抗除草劑轉基因工程的應用在保證農作物安全前提下高效低成本地控制農田雜草，開創了一個全新的農田雜草控制時代。目前推廣種植的絕大部分是抗草甘膦轉基因作物，在2017年，全球抗草甘膦轉基因作物面積已達1.5億公頃，占全球轉基因作物種植面積的80%以上。但是，長期使用草甘膦帶來了嚴重的雜草抗性問題，全世界迄今已報道40多種主要農田雜草對草甘膦產生了抗藥性，導致雜草無法防治。解決這一問題的有效措施之一就是同時使用不同殺草機制的除草劑，并與之配套構建相應的抗除草劑轉基因作物。因此，需要廣泛發掘各種除草劑的抗性基因，為構建抗各種除草劑的轉基因作物提供基因資源。

2、對羥基苯丙酮酸雙加氧酶（4-hydroxyphenylpyruvate?dioxygenase，hppdec1.13.11.27）是植物和部分細菌體內中參與酪氨酸代謝的關鍵酶，酪氨酸在酪氨酸氨基轉移酶（tyrosine?aminotransferase，tat）的作用下生成對羥基苯丙酮酸(4-hydroxyphenylpyruvic?acid，4-hpp)，隨后在hppd催化下轉化為尿黑酸（homogentisicacid，hga），hga是植物中質體醌和生育酚生物合成的一個關鍵前體，而質體醌是光合電子傳遞鏈組成部分，生育酚則是植物體內重要的抗氧化物質。hppd抑制劑類除草劑競爭抑制hppd的活性，使hga的合成受阻，進而無法合成質體醌和生育酚，導致植物產生白化癥狀而死亡。因此這一催化反應也使得hppd被開發為重要的除草劑靶標酶。

3、hppd抑制劑類除草劑按照化學結構主要分為三酮類、異惡唑類和苯吡唑類。硝磺草酮（mesotrione）又名甲基磺草酮，是由先正達（syngenta）公司于1984年開發的三酮類除草劑，能防治大多數闊葉雜草及少數禾本科雜草。自2001年上市以來，硝磺草酮現已成為全球第一大hppd抑制劑類除草劑，在2016年全球的銷售額為6.50億美元。硝磺草酮具有高效、低毒、作物安全性高、相對環境相容性好等優點，同時由于雜草對該類除草劑抗性發展緩慢，被認為是理想的抗除草劑轉基因靶標除草劑。因此，獲得新的性能優良的硝磺草酮降解脫毒/抗性基因對研發硝磺草酮污染生物修復技術及構建能夠使硝磺草酮降解脫毒的轉基因作物具有非常重要的理論和實際應用價值。

技術實現思路

1、本發明的目的是提供一種硝磺草酮硝基還原酶基因 xhctnr、其編碼的蛋白及用途，以解決現有技術的不足。

2、為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

3、本發明第一方面提供了一種硝磺草酮硝基還原酶基因 xhctnr，其核苷酸序列如seq?id?no.1所示。

4、本發明第二方面提供了上述硝磺草酮硝基還原酶基因 xhctnr編碼的蛋白xhctnr即硝磺草酮硝基還原酶xhctnr 。

5、本發明第三方面提供了含有上述硝磺草酮硝基還原酶基因 xhctnr的重組表達載體。

6、進一步地，是將上述硝磺草酮硝基還原酶基因 xhctnr重組到原始載體所得，所述的原始載體包括pet-29a（+）。

7、本發明第四方面提供了含有上述硝磺草酮硝基還原酶基因 xhctnr的基因工程菌。

8、進一步地，所述的基因工程菌的表達菌株包括大腸桿菌bl21（de3）。

9、本發明第五方面提供了上述硝磺草酮硝基還原酶基因 xhctnr在硝磺草酮生物降解脫毒、生物修復中的應用。

10、本發明第六方面提供了上述硝磺草酮硝基還原酶xhctnr在硝磺草酮生物降解脫毒、生物修復中的應用。

11、本發明的有益效果：

12、本發明提供了一種硝磺草酮硝基還原酶基因 xhctnr，其核苷酸序列如seq?idno.1所示，編碼的蛋白xhctnr即硝磺草酮硝基還原酶xhctnr，其氨基酸序列如seq?id?no.2所示。硝磺草酮硝基還原酶xhctnr能夠將硝磺草酮降解為產物amba而失去除草活性。本發明硝磺草酮硝基還原酶基因 xhctnr及其編碼的蛋白在硝磺草酮生物降解脫毒和生物修復中具有巨大的應用前景。

技術特征：

1.一種硝磺草酮硝基還原酶基因xhctnr，其特征在于，其核苷酸序列如seq?id?no.1所示。

2.權利要求1所述的硝磺草酮硝基還原酶基因xhctnr編碼的蛋白xhctnr即硝磺草酮硝基還原酶xhctnr。

3.含有權利要求1所述的硝磺草酮硝基還原酶基因xhctnr的重組表達載體。

4.根據權利要求3所述的重組表達載體，其特征在于，是將權利要求1所述的硝磺草酮硝基還原酶基因xhctnr重組到原始載體所得，所述的原始載體包括pet-29a（+）。

5.含有權利要求1所述的硝磺草酮硝基還原酶基因xhctnr的基因工程菌。

6.根據權利要求5所述的基因工程菌，其特征在于，所述的基因工程菌的表達菌株包括大腸桿菌bl21（de3）。

7.權利要求1所述的硝磺草酮硝基還原酶基因xhctnr在硝磺草酮生物降解脫毒、生物修復中的應用。

8.權利要求2所述的硝磺草酮硝基還原酶xhctnr在硝磺草酮生物降解脫毒、生物修復中的應用。

技術總結
本發明公開一種硝磺草酮硝基還原酶基因xhctnr、其編碼的蛋白及用途。本發明硝磺草酮硝基還原酶基因xhctnr，其核苷酸序列如SEQ?ID?NO.1所示，編碼的蛋白Xhctnr即硝磺草酮硝基還原酶Xhctnr，其氨基酸序列如SEQ?ID?NO.2所示。硝磺草酮硝基還原酶Xhctnr能夠將硝磺草酮降解為產物AMBA而失去除草活性。本發明硝磺草酮硝基還原酶基因xhctnr及其編碼的蛋白在硝磺草酮生物降解脫毒和生物修復中具有巨大的應用前景。

技術研發人員：蔣建東,阮璐瑤,馬家樂,何健,呂世龍
受保護的技術使用者：南京農業大學三亞研究院
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28