抗锌细菌的筛选与其相关基因的克隆

抗锌细菌的筛选与其相关基因的克隆

论文摘要

随着工业时代的发展,人源性排放已成为环境锌污染的主要来源。这不但破坏了生态系统的稳定,更经食物链富集,对人类健康造成了严重的威胁。从株洲冶炼集团有限责任公司厂区内部根际土壤筛选到了3株抗Zn细菌编号分别为2-69、2-43和2-21,经16s rDNA基因序列分析,确定菌株2-69和菌株2-43为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)。并研究了菌株2-69的最大Zn2+抑制浓度及Zn2+浓度、温度、pH对细菌吸附性的影响。确定了最大抑制浓度为14mmol/L,最适吸附条件:Zn2+浓度比较低,温度36℃,pH值6.6左右。铜绿假单胞菌是锌抗性基因位于染色体上的主要代表性菌株,在自然界分布广泛,为土壤中存在的最常见的细菌之一,对重金属离子也具有很高的抗性水平。其抗锌基因编码蛋白与R. eutropha中czc基因编码的蛋白很相似。本实验就从该菌中克隆到czc基因并力图导入大肠杆菌TOP10中表达进行功能验证,以期最后为能顺利导入杨树中进行植物治理环境污染作好铺垫。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 锌污染概况
  • 1.2 锌污染治理的研究进展
  • 1.3 耐锌微生物的研究目的及意义
  • 1.4 微生物富锌的机理
  • 1.4.1 耐锌菌株的锌抗性机制
  • 1.4.2 锌抗性基因的结构和表达
  • 1.4.2.1 位于质粒上的锌抗性基因结构和表达
  • 1.4.2.2 位于染色体上的锌抗性基因结构和表达
  • 1.5 富Zn微生物的培养方法
  • 1.6 抗重金属基因的功能分析
  • 1.7 展望
  • 1.8 本研究的目的意义
  • 1.9 本研究的主要内容和技术路线
  • 第二章 高效富集重金属Zn的细菌菌株筛选
  • 2.1 材料与方法
  • 2.1.1 材料
  • 2.1.1.1 样品采集
  • 2.1.1.2 培养基
  • 2.1.1.3 实验仪器
  • 2.1.2 方法(抗性菌株筛选)
  • 2.1.2.1 富集
  • 2.1.2.2 抗性菌株筛选
  • 2.2 实验结果与分析
  • 2.2.1 实验结果
  • 2.2.2 结果分析
  • 2.3 小结与讨论
  • 第三章 理化性质测定
  • 3.1 实验材料
  • 3.1.1 实验仪器
  • 3.1.2 菌株
  • 3.1.3 培养基
  • 3.2 菌株2-69、2-43和2-21的生长曲线
  • 3.3 菌株2-69、2-43和2-21耐受性实验
  • 3.3.1 不同pH对筛选菌株生长影响的实验
  • 3.3.2 不同温度对筛选菌株生长影响的实验
  • 2+浓度、pH、温度对筛选菌株生长影响的实验'>3.3.3 不同Zn2+浓度、pH、温度对筛选菌株生长影响的实验
  • 3.4 菌株2-69、2-43和2-21的吸附性实验
  • 3.4.1 标准曲线的绘制
  • 3.4.2 吸附曲线
  • 2+浓度、pH、温度对筛选菌株吸附性影响的实验'>3.4.3 不同Zn2+浓度、pH、温度对筛选菌株吸附性影响的实验
  • 3.5 实验结果及分析
  • 3.5.1 菌株2-69、2-43和2-21的生长曲线
  • 3.5.2 菌株2-69、2-43和2-21耐受性实验
  • 3.5.2.1 不同pH对筛选菌株生长影响的实验
  • 3.5.2.2 不同温度对筛选菌株生长影响的实验
  • 2+、温度、pH对筛选菌株生长影响的实验'>3.5.2.3 不同Zn2+、温度、pH对筛选菌株生长影响的实验
  • 3.5.3 菌株2-69、2-43和2-21的吸附性实验
  • 3.5.3.1 标准曲线的绘制
  • 3.5.3.2 吸附曲线
  • 2+浓度、pH、温度对筛选菌株吸附性影响的实验'>3.5.3.3 不同Zn2+浓度、pH、温度对筛选菌株吸附性影响的实验
  • 3.6 小结与讨论
  • 第四章 高效富集重金属Zn的细菌菌种鉴定
  • 4.1 实验材料
  • 4.1.1 实验仪器
  • 4.1.2 菌株
  • 4.1.3 工具酶及主要试剂
  • 4.1.4 培养基
  • 4.1.4.1 LB液体培养基
  • 4.1.4.2 LB固体培养基
  • 4.1.5 试剂及溶液
  • 4.2 实验方法
  • 4.2.1 菌种生理生化鉴定
  • 4.2.1.1 革兰氏染色
  • 4.2.2 菌种分子鉴定
  • 4.2.2.1 菌株2-69和2-43总DNA提取
  • 4.2.2.2 菌株2-69和2-43 16s rDNA扩增
  • 4.2.2.3 菌株2-69和2-43扩增产物的纯化
  • 4.2.2.4 菌株2-69和2-43重组质粒的构建和鉴定
  • 4.2.2.5 菌株2-69和2-43 16s rDNA序列测定与分析
  • 4.3 实验结果与分析
  • 4.3.1 形态观察和细胞大小鉴定
  • 4.3.2 菌种分子鉴定
  • 4.3.2.1 菌株2-69和2-43总DNA提取
  • 4.3.2.2 菌株2-69和2-43 16s rDNA扩增
  • 4.3.2.3 菌株2-69和2-43重组质粒的构建和鉴定
  • 4.3.2.4 菌株2-69和2-43 16s rDNA序列测定与分析
  • 4.4 小结与讨论
  • 第五章 czc基因克隆
  • 5.1 实验材料
  • 5.1.1 实验仪器
  • 5.1.2 菌株
  • 5.1.3 工具酶及主要试剂
  • 5.1.4 培养基
  • 5.1.4.1 LB液体培养基
  • 5.1.4.2 LB固体培养基
  • 5.1.5 试剂及溶液
  • 5.2 实验方法
  • 5.2.1 铜绿假单胞菌的总DNA提取
  • 5.2.2 czc基因的引物设计
  • 5.2.3 czc基因的扩增
  • 5.2.4 czc基因扩增产物的纯化
  • 5.2.5 重组质粒的构建和鉴定
  • 5.2.6 czc基因序列测定与分析
  • 5.2.7 酶切重组T载体
  • 5.3 实验结果与分析
  • 5.3.1 总DNA提取
  • 5.3.2 czcCB、czcA基因扩增结果
  • 5.3.3 重组质粒验证
  • 5.3.4 czc基因测序结果
  • 5.4 小结与讨论
  • 第六章 结论与展望
  • 6.1 结论
  • 6.2 本论文的主要创新点
  • 6.3 建议
  • 参考文献
  • 附录A:表达载体pUC-18图谱
  • 附录B:菌株2-43的16s rDNA基因片段测序报告(SP6)
  • 附录C:菌株2-69的czc基因片段测序报告(SP6)
  • 附录D:GenBank中登录czc基因的网页
  • 附录E:缩略词表
  • 附录F:攻读硕士研究生期间的科研成果
  • 致谢
  • 相关论文文献

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