[发明专利]一种海藻糖合成双功能酶编码基因TvTPS/TPP及其应用

说明书

本发明提供一种海藻糖合成双功能酶编码基因TvTPS/TPP及其应用，属于微生物技术领域。本发明从绿色木霉(Trichoderma viride)Tv‑1511中鉴定到一种海藻糖合成双功能酶的编码基因TvTPS/TPP，该基因编码的蛋白含有TPS以TPP的结构域，具有双功能。本发明利用表达载体和同源重组两种方法构建了TvTPS/TPP过表达的木霉工程菌，提高了绿色木霉工程菌中海藻糖的含量，而且获得的过表达TvTPS/TPP基因的绿色木霉工程菌株具有更强的耐受逆境胁迫的能力，可以增强木霉菌株抵御自然环境及工业发酵中不利生长环境的能力，促进绿色木霉在农业和工业生产中的应用。

技术领域

本发明属于微生物技术领域，具体涉及一种海藻糖合成双功能酶编码基因TvTPS/TPP及其应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

木霉(Trichoderma spp.)是一类重要的多功能丝状真菌，是工业上重要的酶制剂生产菌株，也是农业生产中重要的生防菌株和植物促生菌株，在植物促生抗逆、生物防治、纤维素酶生产和生物质利用等方面有着广泛用途。

在生产、保存、运输以及工农业应用中，木霉不可避免的要面对自然环境和发酵环境中的一些不利影响，如高温、低温、盐碱、干旱等，这直接影响木霉生存，进而影响其农业防治效果和工业生产能力。因此，提高木霉对不利环境的适应能力，对木霉的工农业应用意义重大。

木霉体内代谢途径丰富，代谢产物繁多，很多代谢产物参与调控木霉对不利环境的适应能力。利用基因组分析和基因工程技术，调控木霉中重要代谢产物的表达是提高木霉抗逆性、促生能力和产酶能力的有效途径。

海藻糖是一类广泛存在于植物、藻类、真菌、细菌、昆虫等多种物种体内的非还原性双糖。在真菌中，海藻糖普遍存在于真菌的孢子、子实体和营养细胞中。海藻糖合成酶主要包括海藻糖磷酸合成酶(Trehalose-6-phosphate synthase，TPS)和海藻糖磷酸磷酸酶(Trehalose-6-phosphate phosphatase，TPP)。海藻糖合成途径包括两步酶促反应：首先由TPS催化尿苷二磷酸-葡萄糖与葡萄糖-6-磷酸形成T6P，然后由TPP催化T6P脱磷酸形成海藻糖。

海藻糖是一种典型的应激代谢产物：当生物体生长环境良好时，体内不积累海藻糖；而当生物体处于胁迫环境(如饥饿、干燥、高温和高盐碱等)时，体内就会迅速积累海藻糖，而且这些海藻糖会随着不良环境的解除而被降解。

海藻糖在生物体内具有很强的抗脱水作用，在干旱、寒冷、高盐碱等逆境条件下可保护生物膜、蛋白质等免受伤害。因此，生物体内的海藻糖能够提高生物体对逆境条件的抗性。

发明内容

为了克服上述技术问题，本发明提供一种海藻糖合成双功能酶编码基因TvTPS/TPP及其应用，本发明从绿色木霉(Trichoderma viride)Tv-1511鉴定出一个海藻糖合成双功能酶编码基因，并成功构建了TvTPS/TPP过表达的绿色木霉工程菌(TvTPS/TPP-OE)，经试验证明，所构建的TvTPS/TPP过表达的绿色木霉工程菌与原始木霉菌株相比，具有对不利环境更好的适应性，在盐碱、高温以及干旱胁迫下，均具有更强的生长能力，因此具有良好的实际应用之价值。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明的第一个方面，提供一种海藻糖合成双功能酶编码基因TvTPS/TPP，所述基因具有(a1)-(a3)中任一所述核苷酸序列：

(a1)SEQ ID NO.1所示的核苷酸序列；

(a2)与(a1)互补的核苷酸序列；