声明
摘要
1．引言
1．1重金属铬的应用和污染
1．1．1重金属铬的应用
1．1．2铬与人体健康
1．1．3重金属铬的污染现状
1．2铬的污染治理方法
1．2．1土壤铬污染修复方法
1．2．2水体铬污染修复方法
1．3微生物对Cr(Ⅵ)的抗性和转化机制
1．3．2 Cr(Ⅵ)的外排
1．3．3降低氧化压力
1．3．4 DNA修复
1．3．5铬的转化
1．3．6细胞色素bd氧化酶Cytbd的功能及调控机制
1．4微生物的Se(Ⅳ)还原和生物纳米硒
1．4．1硒概述
1．4．2微生物对Se(Ⅳ)的还原
1．4．3生物纳米硒[Se(0)]的应用
1．5本研究的目的意义及技术路线
2．材料与方法
2．1实验菌株及材料
2．2基因型特征鉴定
2．2．1 WH16-1菌总DNA的提取
2．2．2 16S rRNA基因的克隆
2．2．3系统发育分析
2．3形态学和生理生化特征
2．3．1形态学特征
2．3．2生长特性
2．3．3生理生化特性
2．4重金属抗性和去除特性研究
2．4．1多种重(类)金属抗性和去除表型
2．4．2 Cr(Ⅵ)和Se(Ⅳ)还原产物的检测
2．5基因组测序和分析
2．5．1基因组测序和组装
2．5．2基因组注释
2．5．3基因组分析
2．6．2 cytbd操纵子及其共转录分析
2．6．3 cytbd突变株和互补株的验证
2．6．4 β-半乳糖苷酶实验
2．6．5铬酸盐、硫酸盐、硫离子的抗性和铬酸盐还原的表型检测
2．6．6氧化压力的测定
2．6．7硫酸对铬酸盐抗性和还原的影响测定
2．6．8细菌单杂交
2．6．9 CydE的克隆表达和纯化
2．6．10凝胶迁移电泳实验(EMSA)
2．6．11 DNA足迹
2．7 Cr(Ⅵ)和Se(Ⅳ)还原酶CsrF体内外还原活力检测和功能位点分析
2．7．1 CsrF序列分析
2．7．2 CsrF敲除、互补和异源表达菌株的构建和表型检测
2．7．3 CsrF超表达菌株的构建和诱导表达纯化
2．7．4 CsrF的分子量和光谱检测
2．7．5 CsrF体外酶活检测
2．7．6 CsrF辅因子结合位点的预测和突变
2．8生物纳米硒对染料吸附分析
2．8．1细菌发酵产硒纳米颗粒及其提取
2．8．2硒纳米颗粒的表征
2．8．3硒纳米颗粒吸附染料实验
2．8．4解吸附实验
3．实验结果与分析
3．1．2菌株WH16-1的形态和生理生化特征
3．2菌株WH16-1的重金属抗性及其转化能力检测
3．2．1菌株WH16-1对重金属的抗性和Cr(Ⅵ)／Se(Ⅳ)的还原裹型
3．2．2菌株WH16-1的Cr(Ⅵ)和Se(Ⅳ)还原产物分别为CrNPS和SeNPs
3．3菌株WH16-1的基因组分析
3．3．1基因组测序结果分析
3．3．2基因组注释结果分析
3．3．3潜在的重金属解毒相关基因分析
3．3．4比较基因组分析
3．4细胞色素bd氧化酶Cytbd在Cr(Ⅵ)解毒中的作用及其调控机制
3．4．1 cytbd基因簇分析
3．4．2 cytbd基因敲除和互补株的表型
3．4．3 Cytbd对胞内氧化压力的影响
3．4．4硫酸盐对Cr(Ⅵ)抗性和还原的影响
3．4．5硫酸盐对Cytbd的调控机制分析
3．5 Cr(Ⅵ)和Se(Ⅳ)还原酶CsrF的功能鉴定
3．5．1 CsrF氨基酸序列分析
3．5．2 csrF基因在体内的还原能力鉴定
3．5．3 CsrF的表达、纯化及其分子量和光谱分析
3．5．4 CsrF体外Se(Ⅳ)和Cr(Ⅵ)还原酶活分析
3．5．5 CsrF功能位点分析
3．6 CsrF超表达菌株生成的SeNPs对几种染料的吸附和解吸
3．6．1菌株E．coil S17-1-pCT-Zori-csrF生产的SeNPs的特征分析
3．6．2 pH对Zeta电位和SeNPs吸附效果的影响
3．6．3 SeNPs对染料吸附的光谱分析
3．6．4 SeNPs对染料吸附的动力学分析
3．6．5 SeNPs对染料的等温吸附线
3．6．6吸附热力学分析
3．6．7 SeNPs对染料的解吸附和重复利用
3．6．8 SeNPs与其他生物质材料对染料吸附能力的比较
4．讨论
4．2 Alishewanella sp．WH16-1的Cr(Ⅵ)抗性机制
4．2．1新型Cr(Ⅵ)抗性基因cytbd
4．2．2 Cr(Ⅵ)还原酶CsrF
4．3 Se(Ⅳ)抗性和新型Se(Ⅳ)还原酶CsrF
4．4生物纳米硒[Se(0)]的特点和应用
5．总结
5．1结论
5．2创新性
5．3展望
参考文献
附录
已发表的论文
作者简介
致谢
