呋喃丹降解菌的筛选及降解条件的优化

论文摘要

呋喃丹以其对农作物害虫尤其是土壤害虫高效、广谱的致死性,深受人们的青睐,在农业生产中有着极为广泛的使用基础。近年来,随着呋喃丹残留对环境以及各种动物造成的危害日渐突出,如何处理呋喃丹残留的问题逐渐显现出来。为应对呋喃丹残留带来的危害,人们利用细菌降解的方法进行了研究,并从环境中分离出多个种属的呋喃丹降解菌,主要包括鞘氨醇单胞菌属、假单胞菌属、黄杆菌属、副球菌属、枯草芽孢杆菌以及沙雷氏菌属等。本研究分离得到一株对呋喃丹降解率较高的菌株CF-14,并采用响应面分析的方法对其降解条件进行了优化,为进一步研究呋喃丹对环境污染的修复奠定了基础。研究的具体内容及主要结果如下:1.采用富集驯化的方法,从常年使用呋喃丹的农田土壤中筛选获得一株能高效降解呋喃丹的菌株CF-14,通过对其进行形态学观察、生理生化特性鉴定以及16S rDNA序列的分子生物学分析,将该菌鉴定为无色杆菌（Achromobacter）。2.将菌株CF-14在以呋喃丹作为惟一碳源的液体无机盐培养基中培养3 d,利用液相色谱仪测定呋喃丹的残留量,初步测得菌株CF-14对呋喃丹的降解率最达到了95%。3.为优化菌株CF-14对呋喃丹的降解,本实验还对降解条件做了进一步的研究,利用Plackett-Burman Design实验从8种试验因素中筛选出对菌株CF-14降解呋喃丹影响较大的因素:pH、接种量、培养时间、温度。并采用Box-Behnken Design试验确定了无色杆菌CF-14降解呋喃丹的最佳条件,即在培养时间73.0 h、pH 7.0、培养温度28.0℃、接种量13.0 mL（菌浓度为107cfu/mL）时,呋喃丹的预测降解率为100%,经试验验证,呋喃丹的实际降解率达到99.5%。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 文献综述
• 第一章 呋喃丹毒性及降解菌的研究进展
• 1.1 呋喃丹对动物的毒害及临床症状
• 1.1.1 呋喃丹对动物的毒害
• 1.1.2 动物中毒的机理及临床症状
• 1.2 呋喃丹含量的测定
• 1.3 呋喃丹降解的途径
• 1.3.1 物理降解和化学降解
• 1.3.2 微生物降解
• 1.4 呋喃丹的细菌降解
• 1.4.1 降解菌的分离、筛选和降解特性研究
• 1.4.2 降解菌的种类
• 1.4.3 降解机理
• 1.4.4 呋喃丹代谢产物的研究
• 1.5 降解酶及其降解基因的研究
• 1.5.1 降解酶的研究
• 1.5.2 降解基因的研究
• 1.6 降解菌的生物多样性
• 1.7 基因工程菌构建
• 1.8 研究前景及展望
• 试验研究
• 第二章 呋喃丹降解菌的分离、筛选与鉴定
• 2.1 材料
• 2.1.1 主要仪器
• 2.1.2 主要试剂
• 2.1.3 土样
• 2.1.4 培养基
• 2.2 方法
• 2.3 结果与分析
• 2.3.1 呋喃丹降解菌的分离筛选结果
• 2.3.2 呋喃丹降解菌的鉴定结果
• 2.3.3 呋喃丹标准曲线的测定
• 2.3.4 菌株CF-14 降解能力的测定结果
• 2.4 讨论
• 2.5 小结
• 第三章 呋喃丹降解菌CF-14 降解条件的优化
• 3.1 材料
• 3.1.1 菌株
• 3.1.2 主要仪器
• 3.1.3 主要试剂
• 3.1.4 培养基
• 3.2 方法
• 3.2.1 菌株种子液的制备
• 3.2.2 菌株的培养过程
• 3.2.3 Plackett-Burman Design（PBD）试验
• 3.2.4 最陡爬坡试验
• 3.2.5 Box-Behnken Design（BBD）试验
• 3.3 结果与分析
• 3.3.1 Plackett-Burman Design 试验
• 3.3.2 最陡爬坡试验
• 3.3.3 Box-Behnken Design 试验
• 3.3.4 Box-Behnken Design 试验的响应面分析
• 3.3.5 优化条件的选取
• 3.3.6 优化条件的试验验证
• 3.4 讨论
• 3.5 小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介