微囊藻毒素降解菌的快速筛选法及有关菌株降毒效能的研究

摘要

目前微生物降解已经成为水体中微囊藻毒素（MCs）降解的有效途径之一，但是MCs降解菌的筛选过程较为复杂，周期长，需要花费大量人力物力。本文对目前美国生物技术信息中心（NCBI）上全部的微囊藻毒素降解基因mlrA的序列进行比对分析，找到序列保守区，设计了一对特异性引物：S1F:5'-TGCGCTATGGKCAGATCC-3'，S1R:5'-GGTCAAACTTCTTGAGSAGCTG-3'，通过对mlrA基因保守片断的快速检测来筛选降解菌。并且对太湖水华蓝藻中分离纯化出的八株细菌进行PCR扩增，结果在实验室编号为A1、A2、A6、Q1、Q3的五株菌中成功扩增出了目的片段。为验证此方法的可靠性，使用前人的 mlrA扩增引物对分离的八株菌进行 PCR，结果仍从以上的五株菌中扩增到了 mlrA基因。此外，对这八株菌降解MCs的能力初步研究发现7 d内A1、A2、A6、Q1、Q3对MCs的降解率分别为25.4％、23.6%、27.1%、20.7%、22.1%，而其他三株菌几乎对MCs无降解效果。综合基因扩增结果可以得出使用PCR检测法对MCs降解菌能够进行快速筛选，大大简化MCs降解菌的筛选步骤。
　　本研究通过形态、生理生化以及16SrRNA序列对降解菌株进行鉴定。结果表明A1、A2、A6、Q1、Q3这几株菌分别为：吉氏库特氏菌、Catellibacterium terrae、洛菲不动杆菌、蜡状芽孢杆菌（Bacillus cereus）、缺陷短波单胞菌。对微囊藻毒素-LR（MC-LR）降解效能进行研究，结果表明这五株菌可以使用MC-LR作为唯一碳源与氮源生长，前两天菌株生长较快，对MC-LR的日降解率也最高。七天时间内，A1、A2、A6、Q1、Q3对MC-LR的降解率分别达到59.9%、62.5%、57.8%、64%、61.5%。其中 A2（吉氏库特氏菌）和 Q3（缺陷短波单胞菌）降解MCs的效果是首次报道。筛选到的五株降解菌中都扩增出了mlrA基因，结果证明mlrA在非鞘脂单胞菌科的降解菌中也存在。对五株降解菌的胞内外物质降解MC-LR的效果分别进行研究。结果发现五株菌的胞内外物质对MC-LR均有一定的降解效果，但是胞内物质的效果要高于胞外物质，降解效果分别为48.1%、32.5%、11.6%、40.3%、32.5%。目前唯一一条已知的藻毒素降解途径中起主要降解作用的为胞内酶，结合此前在这几个菌种中扩增出mlrA降解基因。推测这五株降解菌对MC-LR的降解机理与Bourne等人的研究途径一致。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 文献综述

1.1 微囊藻毒素基本性质

1.2 微囊藻毒素的检测方法

1.3 微囊藻毒素的去除方法

1.4 微生物对MCs的降解

1.5选题的目的和意义

1.6 技术路线

第二章 菌株的分离纯化及降解菌的快速筛选

2.1 材料

2.2 方法

2.3 结果和分析

2.4 讨论

2.5 小结

第三章 藻毒素降解菌的鉴定

3.1 降解菌株的形态鉴定

3.2 降解菌株的生理生化鉴定

3.3 16S rRNA序列同源性和系统发育分析

第四章 降解菌株对MC-LR的降解效果及机理探究

4.1 材料

4.2 方法

4.3 结果与讨论

4.4 小结

第五章 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

5.3 本文今后研究重点

参考文献

攻读学位期间本人出版或公开发表的论著、论文

致谢