多菌灵降解菌的分离鉴定、降解特性及其应用研究

摘要

从成都彭州蔬菜基地(CDPZ)土壤中分离得到两株能以多菌灵作为唯一碳氮源生长的菌株。经形态观察、生理生化实验以及16S rDNA基因同源性序列分析，鉴定这两株细菌分别为假单胞菌属(Pseudomonas sp.)，将其命名为GRPD-1和肠杆菌属(Enterobacter sp.)，将其命名为YE-2，具备降解多菌灵能力的肠杆菌为国内首次报道。
　　 考察了菌株生长与降解多菌灵之间的关系，发现两株细菌的生长量与多菌灵的残留量整体成镜像关系，即随着菌株生长量的提高，多菌灵含量降低。选择外加不同碳源、氮源、初始pH、培养温度、接种量为单因素条件考察其对菌株降解多菌灵的影响。结果表明，菌株GRPD-1在外加碳源为葡萄糖，氮源为蛋白胨，pH7.0，温度30℃，接种量9％的条件下降解率达到91.2％;菌株YE-2在外加碳源为葡萄糖，氮源为蛋白胨，pH7.0，温度30℃，接种量7％的条件下降解率达到94.5％。
　　 菌株在降解培养基中培养2天后，分别测定细菌胞外及胞内的蛋白质含量和酶活，结果表明两个菌株产生的降解酶均为胞外酶。通过聚丙烯酰胺凝胶电泳分析其蛋白酶的组成与大小，结果显示两株细菌和多菌灵降解相关的酶均为诱导酶，其中GRPD-1降解多菌灵的酶有3个，分子量大小集中在33.0 KDa～66.2 KDa之间，YE-2的降解酶有4个，分子量大小在94.0 KDa以上。
　　 选用海藻酸钠(SA)分别对两株细菌进行包埋固定，处理含有50mg/L多菌灵的无菌水，与未包埋的实验相比较，包埋后GRPD-1对多菌灵的降解率提高了34％，YE-2提高了35％。选择YE-2菌株处理含有10mg/g多菌灵的实验土壤，分别在第4、8、12天时测定土壤中多菌灵的含量，结果在第12天时多菌灵残留小于0.4mg，降解率达到96％以上，基本实现对土壤中多菌灵的完全降解。因此两株细菌对污水和土壤中多菌灵的生物修复具有广阔的应用前景。

目录

声明

摘要

第一章 文献综述

1．1 农药概述

1．1．1 我国农药的生产使用情况

1．1．2 农药的主要类型

1．1．3 农药的污染现状

1．1．4 农药污染微生物修复研究

1．2 多菌灵概述

1．2．1 多菌灵的理化性质

1．2．2 多菌灵的生产使用情况

1．2．3 多菌灵的毒性作用

1．2．4 多菌灵生物降解的研究进展

1．3 本论文研究的目的及意义

1．4 本论文研究的技术路线

第二章 多菌灵降解菌株的分离与鉴定

2．1 材料

2．1．1 样品

2．1．2 主要试剂

2．1．3 主要仪器

2．1．4 培养基

2．2 试验方法

2．2．1 降解菌的分离

2．2．2 降解菌的鉴定

2．2．3 高效液相色谱法测定多菌灵

2．4 结果与讨论

2．4．1 降解菌的分离

2．4．2 降解菌的鉴定

2．4．3 多菌灵的谱图分析

2．4．4 多菌灵标准曲线的绘制

2．4．5 多菌灵的添加回收率

2．4．6 多菌灵降解率的测定

2．5 本章小结

第三章 菌株对多菌灵的降解特性研究

3．1 材料

3．1．1 供试菌株

3．1．2 供试农药

3．2 试验方法

3．2．1 菌株生长量与降解多菌灵之间的关系

3．2．2 菌株降解特性的研究

3．3 结果与讨论

3．3．1 菌株生长量与降解多菌灵间的动力曲线

3．3．2 碳源对菌株生长及降解多菌灵的影响

3．3．3 氮源对菌株生长及降解多菌灵的影响

3．3．4 接种量对菌株降解多菌灵的影响

3．3．5 温度对菌株降解多菌灵的影响

3．3．6 pH对菌株降解多菌灵的影响

3．4 本章小结

第四章 多菌灵降解酶的研究

4．1 材料

4．1．1 供试菌株

4．1．2 供试农药

4．2 试验方法

4．2．1 蛋白质标准曲线的绘制

4．2．2 降解酶的提取

4．2．3 胞外酶液及胞内酶液中蛋白质含量的测定

4．2．4 酶活力的测定

4．2．5 聚丙烯酰胺凝胶电泳分析菌株产生的降解酶

4．3 结果与讨论

4．3．1 蛋白质标准曲线的绘制

4．3．2 胞外酶液及胞内酶液中蛋白质的含量

4．3．3 酶活力的测定

4．3．4 胞外酶电泳结果

4．4 本章小结

第五章 包埋固定菌株对水中多菌灵的降解

5．1 材料

5．1．1 供试菌株

5．1．2 供试农药

5．1．3 包埋材料

5．2 试验方法

5．2．1 不同处理方式对菌株降解能力的影晌

5．3 结果与讨论

5．3．1 不同处理方式对菌株降解能力的影响

5．4 本章小结

第六章 菌株对土壤中多菌灵的降解

6．1 材料

6．1．1 供试菌株

6．1．2 供试农药

6．2 试验方法

6．2．1 土壤预处理

6．2．2 分组实验

6．2．3 样品的提取与检测

6．3 结果与讨论

6．3．1 菌株对污染土壤的修复效果

6．4 本章小结

第七章 结论与展望

7．1 结论

7．2 展望

参考文献

研究期间发表论文情况

致谢