氨氮和硝酸盐氮对沙雷氏菌S2除铬能力的影响及相关功能基因分析

摘要

目的：
　　研究在氨氮（NH3-N）与硝酸盐氮（NO3-N）独立作用和/或联合作用的情况下，对沙雷氏菌S2除Cr(VI)能力的影响，并通过分析沙雷氏菌S2的基因组序列，从分子层面分析产生这种影响可能的机制。
　　方法：
　　对沙雷氏菌S2进行含Cr(Ⅵ)驯化培养，得到其除铬菌株。在实验室中模拟环境中常见的氮污染情况，在S2含Cr(Ⅵ)培养的体系中分别加入不同剂量的NH3-N和/或NO3-N，以控制体系中不同的氮种类与浓度。37℃振荡培养，每隔一定时间取样测定各体系中 S2的菌量（A600）、Cr(Ⅵ)去除率、NH3-N含量、NO3-N含量、亚硝酸盐氮（NO2-N）含量。此外，提取了沙雷氏菌S2的DNA，进行其基因组测序，分析基因组中的相关功能基因，并进行相关分子机制讨论。
　　结果：
　　低、中浓度NH3-N能缓解Cr(Ⅵ)对S2生长的抑制作用；高浓度NO3-N和NH3-N可加快S2的衰亡。NH3-N独立作用时，各组间Cr(Ⅵ)去除率和氨氮含量无显著差异。NO3-N独立作用时，S2的 Cr(Ⅵ)去除率在低浓度组降低10.7％～13.8%（P＜0.05），在高浓度组增高7.1%（P＜0.05）；S2能在4h内使200mg/L的NO3-N降至对照组水平。双氮联合作用时，其除Cr(Ⅵ)作用低浓度组以NH3-N为主，高浓度组以NO3-N为主。基因测序得到沙雷氏菌S2的基因组序列精细图谱，经多个基因库比对得到多个硝酸盐还原酶、亚硝酸盐还原酶基因以及相关调控基因、转运蛋白等。
　　结论：
　　NH3-N的存在对S2的除Cr(Ⅵ)能力无明显影响；NO3-N浓度高低对S2的除Cr(Ⅵ)能力有不同影响，高浓度NO3-N对S2的除Cr(Ⅵ)能力有促进作用,S2具有很强的除NO3-N能力；S2基因组中含有硝酸盐还原酶和亚硝酸盐还原酶，可应用于同时去除环境中Cr(Ⅵ)和硝酸盐氮污染。。

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前言

第一部分 氨氮和硝酸盐氮对沙雷氏菌S2除Cr(Ⅵ)能力的影响

1 材料和方法

2 结果与分析

3 讨论

小结

第二部分 沙雷氏菌S2基因组中反硝化功能基因分析

1 材料和方法

2 结果与分析

3 讨论

小结

全文总结

参考文献

文献综述: 微生物治理三氮及重金属铬污染的研究进展

致谢

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