降解甲氰菊酯的光合细菌的分离、鉴定及初步应用

论文摘要

从某农药厂出口污泥样品中共分离到30株光合细菌,经过初步筛选得到1株降解甲氰菊酯（fenjpropathrin）性能好的菌株PSB07-15。PSB07-15的形态学、生理生化和光合色素扫描鉴定结果表明其与沼泽红假单孢菌（Rhodopseudomonas palustris）特征基本一致;在系统发育树中,16SrDNA序列（Genbank登录号为EU005383）与沼泽红假单孢菌属于同一个类群,其序列同源性为97%。上述鉴定结果表明:PSB07-15为沼泽红假单孢菌。PSB07-15降解甲氰菊酯实验结果表明:该菌以共代谢方式降解甲氰菊酯,最适生长温度为30℃,最适pH为6.5,对甲氰菊酯的最高耐受浓度为600mg/L,培养15d对600mg/L甲氰菊酯降解率达35.26%。利用GC-MS对降解产物分析表明,间苯氧基苯乙腈是主要的中间代谢产物。该研究工作为利用光合细菌菌剂在生物修复中的应用提供一定理论依据。进一步研究发现,该菌株还能降解氯氰菊酯、溴氰菊酯、联苯菊酯、醚菊酯等其它拟除虫菊酯类农药。用该菌株发酵液处理大田作物甘蓝与辣椒,不但能降解植株及土壤中的甲氰菊酯,而且能明显提高作物产量,具有一定的促生活性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 化学农药与环境问题
• 1.1.1 对大气的污染
• 1.1.2 对水体的污染
• 1.1.3 对土壤的污染
• 1.1.4 对生物的影响
• 1.2 甲氰菊酯的基本性质及应用情况
• 1.3 自然界中农药的降解方式
• 1.3.1 农药的非生物降解
• 1.3.2 农药的生物降解
• 1.3.3 微生物降解农药的研究基本方法
• 1.3.4 降解农药微生物的分离和筛选
• 1.4 微生物降解农药的发展现状
• 1.4.1 降解农药的微生物群
• 1.4.2 拟除虫菊酯农药降解菌
• 1.5 微生物降解农药的机理研究
• 1.6 拟除虫菊酯类农药检测方法研究
• 1.6.1 分光光度法
• 1.6.2 薄层色谱法
• 1.6.3 气相色谱分析
• 1.6.4 高效液相色谱
• 1.6.5 联用技术
• 1.7 研究内容及意义
• 2 材料与方法
• 2.1 材料
• 2.1.1 样品来源
• 2.1.2 主要试剂
• 2.1.3 主要实验仪器及耗材
• 2.1.4 实验中主要溶液的配制
• 2.2 方法
• 2.2.1 器皿的处理
• 2.2.2 降解菌的分离、筛选
• 2.2.3 菌株的鉴定
• 2.2.3.1 菌落形态特征
• 2.2.3.2 电镜样品制备及观察
• 2.2.4 菌株PSB07-15活细胞色素吸收光谱的测定
• 2.2.5 菌体16SrDNA序列的测定
• 2.2.5.1 菌体总DNA的抽提
• 2.5.2.2 PCR反应及产物纯化与测序
• 2.2.6 PSB07-15序列同源性分析及系统发育树分析
• 2.2.7 PSB07-15生长特性研究
• 2.2.8 农药降解试验
• 2.2.8.1 样品前处理
• 2.2.8.2 提取液的净化
• 2.2.8.3 农药降解率测定
• 2.2.9 降解途径
• 2.2.10 菌株PSB07-15的发酵液的生物活性试验
• 2.2.11 菌株PSB07-15的田间应用试验
• 3 结果与分析
• 3.1 菌株的筛选、分离
• 3.2 菌种的鉴定
• 3.2.1 菌落形态特征
• 3.2.2 菌体形态特征
• 3.2.3 菌株PSB07-15的培养特征
• 3.2.4 生理生化特征
• 3.3 16SrDNA序列同源性及其系统发育树分析
• 3.4 菌体细胞吸收光谱
• 3.5 菌株生长特性
• 3.5.1 生长曲线测定
• 3.5.2 碳源、氮源利用试验
• 3.5.3 温度、pH试验
• 3.6 菌株对甲氰菊酯的共代谢特点
• 3.7 菌株对甲氰菊酯的降解能力
• 3.7.1 对甲氰菊酯的耐受浓度
• 3.7.2 对甲氰菊酯的降解
• 3.7.3 PSB07-15对不同拟除虫菊酯的降解
• 3.8 代谢产物分析
• 3.9 菌株PSB07--15的发酵液对辣椒种子发芽的影响
• 3.10 菌株PSB07--15的田间应用试验结果
• 3.10.1 菌株PSB07-15在甘蓝上的应用
• 3.10.2 菌株PSB07-15在辣椒上的应用
• 4 小结与讨论
• 参考文献
• 作者简历
• 致谢