农药污染土壤有机磷降解酶基因和微生物多样性研究

摘要

有机磷农药是一种产量大、应用广泛的高毒有机磷酸酯类杀虫剂，广泛应用于农业生产、植物保护过程中，对水稻、棉花、玉米等农作物上的多种害虫具有强烈的杀虫效果。作为一类高效广谱的杀虫剂自从上世纪40年代发明以来，已在全世界范围内大面积使用。在半个多世纪里，这类杀虫剂增加了农作物的产量，为人类社会的发展做出了重要的贡献。但是随着有机磷农药的长期和大范围使用，越来越多的环境问题，人类健康问题，人类可持续发展问题开始凸显出来。有机磷降解酶可以破坏有机磷农药分子的磷脂键，最终使其脱毒。因此，通过基因工程技术生产高效、廉价具有广谱特性的有机磷降解酶制剂是目前消除有机磷农药污染的最有潜力的方法。
　　 本文采用珠磨法直接从受有机磷污染的土壤和活性泥样品中提取和纯化宏基因组DNA。根据有机磷降解酶基因保守区设计引物，从宏基因组中扩增有机磷降解酶基因片段。回收扩增产物后，构建了以 pEASY-T3为载体的有机磷降解酶基因片段文库。从文库中随机挑选克隆进行DNA序列测定，并分析测序结果，评价有机磷污染土壤和活性泥中有机磷降解酶基因的多样性和新颖性。在对有机磷降解酶基因片段序列分析后显示，来源于土壤的样品有88％与GenBank中同类酶的相似性在44％～65％之间，来源于活性泥的有97％的样品与GenBank中同类酶的相似性在23％～77％之间，而且序列多样性极为丰富，显示在有机磷污染土壤和活性泥中含有丰富和新颖的有机磷降解酶基因资源。同时采用PCR-DGGE的方法对有机磷污染土壤中微生物多样性进行了初步研究。下一步希望通过对土壤和活性泥样品中有机磷降解酶基因分布及微生物分布规律的研究，进一步从中筛选出催化活性高，工业化生产性能好的新基因。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：英文缩略表

声明

1.引言

2. 有机磷降解酶及其基因的相关背景介绍

3.污染土壤有机磷降解酶基因多样性分析

4.污染土壤微生物多样性PCR-DGGE分析

5. 结论

参考文献

作者简历

致 谢