多菌灵降解菌Pseudomonas sp.CBW的分离、鉴定及其降解特性与降解机理

摘要

多菌灵是一种苯并咪唑类高效低毒的广谱内吸性杀菌剂,广泛应用于水稻、棉花、蔬菜、果树等的病害防治,同时对水体和土壤造成了一定程度的污染,并对生态系统和人体健康构成了潜在威胁。利用微生物来修复受污染的环境引起了广泛的关注。
　　本文以土壤中分离到的多菌灵高效降解菌为对象,研究了其生理生化特征、多菌灵的降解特性以及多菌灵的降解途径。主要研究结果如下:从浙江大学华家池校区土壤筛选到一株能够以多菌灵作为唯一碳源和能源进行生长的细菌。通过形态特征、生理生化特征、Biolog鉴定结果及16S rDNA序列分析鉴定为假单胞菌(Pseudomonas sp.),命名为Pseudomonas sp.CBW。在纯培养条件下分离株CBW对多菌灵的降解与农药浓度、pH值和温度有关,其对多菌灵的降解符合一级动力学特征。在pH7.0、30℃条件下,1、10和100mg/L多菌灵的降解半衰期分别为0.95 d、0.46 d和15.2 d;pH5.0、pH7.0和pH9.0下分离株对10mg/L多菌灵的降解半衰期为3.24 d、0.87 d和1.57 d;在20℃、30℃和40℃时对10mg/L多菌灵的降解半衰期为0.54 d、0.51 d和0.56 d。100mg/L多菌灵对CBW的降解能力有较明显的抑制作用。通过多菌灵微生物降解产物的HPLC-MS-MS分析,其主要产物为2-氨基苯并咪唑和2-羟基苯并咪唑,并可能进一步降解成为邻苯二胺和邻苯二酚。
　　分离株对多菌灵的降解途径:首先水解成2-氨基苯并咪唑,在分离株CBW的作用下快速羟基化生成2-羟基苯并咪唑,继续开环裂解生成邻苯二胺,然后加氧脱氮生成邻苯二酚,直至最后分解成二氧化碳和水。因此,分离株CBW对多菌灵的降解属于矿化作用,是较为理想的的作用方式,对环境中残留的多菌灵降解具有积极的意义。

目录

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摘要

ABSTRACT

第一章 文献综述

1.1 多菌灵的理化性质

1.2 多菌灵的杀菌机理及应用

1.3 多菌灵的毒性

1.3.1 多菌灵的急性和亚急性毒性

1.3.2 多菌灵的生理毒性

1.3.3 多菌灵的遗传毒性

1.4 多菌灵的环境行为

1.4.1 多菌灵在土壤中的吸附

1.4.2 多菌灵在土壤中的迁移

1.4.3 多菌灵在土壤中的降解

1.4.4 多菌灵的水解

1.4.5 多菌灵的光解

1.4.6 多菌灵在动植物体内的残留

1.5 多菌灵的生态效应

1.5.1 对水生生态系统的影响

1.5.2 对土壤生态系统的影响

1.5.3 对两栖动物的影响

1.5.4 对哺乳动物的影响

1.6 本研究的提出和意义

第二章 多菌灵降解菌的分离及鉴定

2.1 引言

2.2 材料与方法

2.2.1 药品试剂

2.2.2 设备和仪器

2.2.3 培养基

2.2.4 多菌灵降解菌的分离

2.2.5 降解菌的鉴定

2.2.6 降解菌的生长曲线

2.3 结果与讨论

2.3.1 多菌灵降解菌的特性

2.4 小结

第三章 多菌灵的微生物降解特性

3.1 前言

3.2 材料与方法

3.2.1 药品试剂

3.2.2 设备和仪器

3.2.3 培养基

3.2.4 降解菌菌液的制备

3.2.5 多菌灵微生物降解

3.2.6 培养基中多菌灵的提取

3.2.7 多菌灵的HPLC检测条件

3.2.8 多菌灵添加回收率试验

3.3 结果与讨论

3.3.1 多菌灵的添加回收率

3.3.2 浓度对多菌灵生物降解的影响

3.3.3 pH对多菌灵生物降解的影响

3.3.4 温度对多菌灵生物降解的影响

3.4 小结

第四章 多菌灵的微生物降解途径

4.1 前言

4.2 材料和方法

4.2.1 药品试剂

4.2.2 设备和仪器

4.2.3 培养基

4.2.4 多菌灵降解中间产物的研究

4.2.5 2-羟基苯并咪唑的生物降解

4.2.6 色谱检测条件

4.2.7 质谱检测条件

4.3 结果与讨论

4.3.1 多菌灵降解产物的分析

4.3.2 降解途径的研究

4.4 小结

第五章 结论

参考文献

致谢