拟除虫菊酯是农产品主要农药残留类型之一,国际上对其残留限量极其严格,是我国果蔬出口主要阻碍之一。项目组在首次发现链霉菌属和枝孢霉菌属对高效氯氰菊酯等拟除虫菊酯农药的高效降解作用、鉴定菌种的基础上,研究了降解菌对拟除虫菊酯农药的降解产物,分离获得了降解酶Cpde,研究了降解酶的主要性质,通过MALDI―TOF―MS测定酶蛋白序列,克隆获得Cpde基因部分序列;以扩大降解谱、提高降解率为改造目标,深入研究和分析了Cpde蛋白分子结构与拟除虫菊酯农药降解活性的构效关系;进一步确证降解酶蛋白结构,建立3D模型,构建反相筛选体系;运用易错PCR和DNA改组技术进行体外随机突变,提高有效突变率,并且采用共毒培养―GC法快速筛选高效突变株,利用改造获得的高效菌株制备降解酶Cpde。本项目建立的反相筛选体系是突破DNA改组技术瓶颈,提高预期性改造成功率的有益尝试,本研究成果对于研制具有自主知识产权的农药残留高效生物降解剂具有重要的科学意义和实践价值。
英文主题词Pyrethroid Insecticide;Degrading Enzyme; Biodegradation;DNA Shuffling;Structure-Activity Relationship