咪唑乙烟酸是杂草控制的重要农药之一,它是一种典型的长残效的除草剂,残留时间一般为33-37个月,甚至更长。无论在轮作或是连作中使用咪唑乙烟酸,都很容易造成后茬作物的药害,减产甚至是绝产。粘质沙雷氏菌在生物医药、生物防治和环境修复领域均有深入研究。粘质沙雷氏菌可以长期广泛地存在于各种自然环境中,受到各种环境因素的影响,一些菌株具备了修复环境的能力,可以降解某些有害物质或吸附重金属。因此,筛选出具有降解咪唑乙烟酸能力的粘质沙雷氏菌,并对其降解咪唑乙烟酸的关键基因进行研究,对于减轻因为咪唑乙烟酸残留而带来的环境污染问题是非常重要的。本文利用实验室中已经筛选出的大豆田环境下高效降解咪唑乙烟酸残留的粘质沙雷氏菌菌株,通过超高效液相色谱串联质谱(UPLC-MS)对粘质沙雷氏菌降解咪唑乙烟酸的中间产物进行了初步分析,并结合转录组测序数据对粘质沙雷氏菌降解咪唑乙烟酸的关键基因进行了筛选,筛选出2个可能为粘质沙雷氏菌降解咪唑乙烟酸的关键基因,并成功克隆得到这两个基因,其中SerhcaC基因编码105个氨基酸,是亲水蛋白。通过BlastP对SerhcaC基因编码的氨基酸序列进行对比,发现其为3-苯基乙酸加氧酶亚基;SerhutU基因编码575个氨基酸,是亲水蛋白,通过BlastP对SerhutU基因编码的氨基酸序列进行对比,发现其为urocanatehydratase。成功构建了 SerhcaC-pGEX与SerhutU-pGEX原核重组表达载体并转化到大肠杆菌DE3感受态细胞中,获得大肠杆菌重组菌株 SerhcaC-DE3 和 SerhutU-DE3。通过对SerhcaC和SerhutU基因的克隆、生物信息学分析及其原核表达载体构建及原核表达的转化,为后续研究SerhcaC和SerhutU基因相应蛋白降解咪唑乙烟酸的能力奠定了基础,将大力推动解决农药残留物对后茬作物的药害问题,对维持生态平衡、提高大豆田经济价值和保护大豆田周边林木非常重要。