嗜盐碱高环PAHs降解菌的分离及其降解特性研究

为获取嗜盐碱高环多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)降解菌,并研究其降解特性,利用盐度为5%、pH为8.6的无机盐培养液从延长油田石油污染土壤中富集分离出6株能以芘为唯一碳源和能源的嗜盐碱菌SYP-1、SYP-2、SYP-3、SYP-4、SYP-5和SYP-11。经形态学观察、生理生化特征分析和16S rRNA基因序列对比对菌株进行了鉴定,确定SYP-1为代尔夫特菌属(Delftia sp.),SYP-2、SYP-4和SYP-11为海杆菌属(Marinobacter sp.),SYP-3和SYP-5为芽孢杆菌属(Bacillus sp.)。初步的降解能力试验表明,6株降解菌7 d内可使初始浓度为50 mg·L~(-1)的芘降解率达42.3%～68.8%,使初始浓度为5 mg·L~(-1)的苯并[a]芘降解率达27.0%～49.4%。经耐盐碱特性分析,株菌SYP-1、SYP-2、SYP-3和SYP-11的可生长盐度范围为0～20%,SYP-4和SYP-5的可生长盐度范围为0～15%,6株菌均可在pH为5～10的环境中生长。选择了对芘和苯并[a]芘同时具有较高降解能力的4株菌SYP-2、SYP-3、SYP-4和SYP-11,分析了其在不同盐度和pH条件下对芘降解效率的影响,结果表明,无论在0～15%的盐度范围内还是在5～10的pH范围内,4株菌对芘均具有良好的降解效果。研究表明,所分离菌株具有较高的耐盐碱性,且对降解4环以上高环PAHs具有很大潜力。     

一株毒死蜱降解菌的分离与鉴定

本研究从受毒死蜱污染的农田中取样,分离得到一株毒死蜱高效降解菌株,该菌株最高能够耐受1000mg·L~(-1)浓度的毒死蜱,72h对浓度100mg·L~(-1)毒死蜱的降解率为52.34%。通过形态学、生理生化和分子学方法对该菌株进行鉴定,确定为枯草芽孢杆菌。     

一株高效柴油降解菌Serratia sp. J-3的筛选、鉴定和降解特性

[目的]本文旨在筛选出不同种类和特性的高效降解柴油菌株,研究降解菌株对不同环境下柴油污染的降解机制。[方法]从南京扬子石化厂区的油泥沉积物中分离出1株高效柴油降解菌J-3,通过细菌形态学、生理生化及16S rRNA基因序列分析比对初步鉴定菌株J-3为沙雷氏菌属(Serratia sp.)。通过水培及土壤培养并结合气质联用(GC-MS)和全基因组比对技术研究其降解率和降解机制。[结果]该菌能利用柴油为唯一碳源生长,产生表面活性物质,具有稳定的乳化性能。在温度20～40℃、初始pH5～9条件下生长良好,能耐受15 g·L~(-1) NaCl和5 g·L~(-1)柴油。在最适生长条件(pH7,25℃,1 g·L~(-1) NaCl,0.5 g·L~(-1)柴油)下对柴油降解率为62.0%,GC-MS图谱分析确定菌株J-3对柴油中各组分均有降解能力,对部分中长直链烷烃降解率超过99%。通过菌株J-3的全基因组比对分析,发现2个烷烃氧化相关的基因,烷烃羟化酶基因alkB和长链烷烃羟化酶基因almA,推断菌株J-3能降解柴油可能是这2个氧化酶基因产生作用。将菌株J-3应用于柴油污染土壤修复试验,对土壤中各柴油组分均有降解能力。不同处理下菌株J-3降解率可达33.8%～49.0%,可有效降解土壤中的柴油。[结论]Serratia sp. J-3是一株高效降解柴油的菌株,在水体和土壤中均能很好利用柴油进行生长代谢,可应用于柴油污染实际生物修复工程。     

台湾速生杨树离体再生体系的建立

以台杨3号茎段和叶片为外植体材料,建立离体再生体系。结果表明:茎段在0.15%HgCl_2溶液中处理10min,污染率为23.3%,出芽率达75.3%,在MS+BA 0.3mg·L~(-1)+NAA 0.1mg·L~(-1)培养基中诱导不定芽的效果较好,平均分化率77.8%;叶片分化培养基为MS+BA 0.5mg·L~(-1)+NAA 0.2mg·L~(-1)+KT 0.2mg·L~(-1)+Ad 40mg·L~(-1),分化率可达87.7%;MS+BA 0.5mg·L~(-1)+KT 0.3mg·L~(-1)+NAA 0.2mg·L~(-1)培养基增殖效果较好;1/2MS+NAA 0.2mg·L~(-1)+CCC 0.5mg·L~(-1)为生根、壮苗培养基,生根率100%。     

2株菌混合降解拟除虫菊酯类农药条件的优化及其协同作用

【目的】制备高效混合菌,为控制拟除虫菊酯类农药残留提供候选生物制剂。【方法】以蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus) ZH-3和金色链霉菌(Streptomyces aureus) HP-S-01混合菌为材料,采用单因素试验优化其生长和降解条件,高效液相色谱法(HPLC)测定其降解能力。【结果】 混合菌生长和降解拟除虫菊酯类农药的最优条件为接种量0.4 g/L、28 ℃、pH 7.5、振荡速率150 r/min,在此条件下培养72 h后,混合菌对50 mg/L氯氰菊酯的降解率达90%以上。混合菌高度耐受并降解氯氰菊酯,在氯氰菊酯初始质量浓度为100～500 mg/L时,降解率达到80%以上。混合菌最佳接种比例为1∶1,培养72 h后该比例混合菌对50 mg/L氯氰菊酯、氰戊菊酯和联苯菊酯的降解率分别为91.6%,92.5%和95.7%,比单一菌ZH3和HP-S-01的降解率均显著提高。【结论】 混合菌对3种拟除虫菊酯类农药的降解存在协同增效作用。     

一组耐低温纤维素降解菌系培养条件优化及产酶分析

针对东北寒区冬季沼气发酵水解效率低下问题,从土壤中定向筛选一组耐低温纤维素降解菌系LTF-27。利用间歇试验,通过Box-Benhnken中心组合设计和响应面分析法(RSM),优化其稻秆水解培养条件。反应装置有效体积300 mL,底物唯一碳源为2 g·L~(-1)水稻秸秆,温度控制在(17±1)℃、摇床转速100 r·min-1,培养13 d。通过单因素和中心组合试验确定主要影响因素及优化组合为水稻秸秆2 g·L~(-1),(NH_4)SO_41.5 g·L~(-1),NaCl 5 g·L~(-1),酵母浸粉1 g·L~(-1),MgSO_40.057 g·L~(-1),CaCO_31.49 g·L~(-1),K_2HPO_40.75 g·L~(-1)。优化后低温条件下稻杆降解率可达64.51%,提高10.2%。利用分光光度法对复合菌系LTF-27产酶结果分析表明,该菌系可将纤维素降解为简单糖完整纤维素酶系,酶系中3种关键酶产酶过程相似,β-葡萄糖苷酶酶活(最大值3.4 IU·mL~(-1))较内切葡聚糖酶活(Cx)(最大值8.5 IU·mL~(-1))、外切葡聚糖酶活(C_1)(最大值7.9 IU·mL~(-1))活性低。     

阿维菌素降解菌的分离鉴定及降解特性研究

[目的]分离阿维菌素降解菌为土壤农药污染修复提供理论依据和物质基础。[方法]从长期受阿维菌素污染的某制药厂沉淀池底泥中分离出了3株能高效降解阿维菌素的菌株,利用16S r DNA序列分析法对其进行鉴定,并对其降解特性进行研究,最后进行了土壤模拟降解试验。[结果]经鉴定,3株细菌分别为枯草芽孢杆菌、黏质沙雷氏菌和蜡样芽孢杆菌。枯草芽孢杆菌降解阿维菌素的最适p H值和温度分别为6.0和35℃,在装样量80 m L、细菌接种量0.1%(体积分数)、底物含量100 mg·L-1条件下降解速率最佳,添加0.2%的蔗糖和酵母浸液可促进阿维菌素的降解;黏质沙雷氏菌降解阿维菌素的最适p H值和温度分别为6.0和40℃,在装样量60 m L、细菌接种量0.05%、底物含量150 mg·L-1条件下降解速率最佳,添加0.2%的蔗糖和牛肉膏可促进阿维菌素的降解;蜡样芽孢杆菌降解阿维菌素的最适p H值和温度分别为6.0和40℃,在装样量120 m L、细菌接种量0.1%、底物含量150 mg·L-1条件下降解速率最佳,添加0.2%的淀粉和酵母浸液可促进阿维菌素的降解。试验结果还表明:添加少量Fe3+、Cu2+可显著提高阿维菌素的降解速率,其中以Cu2+最为明显。土壤模拟降解试验结果表明土壤中添加高效降解菌会显著加快阿维菌素的降解。[结论]试验所得3株菌株在土壤修复方面具有很好的应用前景。     

哈路比葡萄柚茎段的组培快速繁殖

以成年态葡萄柚的茎段为材料,研究不同激素组合、基本培养基对丛生芽增殖的影响,以及再生苗生根、炼苗与移栽技术。结果表明:(1)WPM+6-BA 1.0mg·L~(-1)+NAA 0.2mg·L~(-1)+蔗糖40g·L~(-1)为初代培养的最佳培养基,腋芽诱导率达78.33%;(2)继代增殖的最适培养基为WPM+6-BA 0.75mg·L~(-1)+NAA0.2mg·L~(-1)+蔗糖40g·L~(-1),增殖系数达4.93,芽长达2.62cm;(3)培养基1/2WPM+NAA 0.1mg·L~(-1)+IBA 1.0mg·L~(-1)+蔗糖40g·L-1+AC 0.1%的生根效果最好,生根率达63.33%,株高3.03cm,根粗壮;(4)生根苗移栽成活率达78%以上。     

具氯氰菊酯降解功能的植物内生细菌分离鉴定及降解特性研究

从上海郊区某农药厂附近生长的牛筋草中分离到一株能以氯氰菊酯作为唯一碳源生长的植物内生菌,命名为A-24。该菌在48 h内对20 mg·L^-1的氯氰菊酯的降解率为91.8%,72 h内可完全降解氯氰菊酯。通过生理生化观察,结合16S rRNA基因序列分析,将该菌株鉴定为Achromobacter sp.。菌株A-24降解氯氰菊酯的最适温度和pH分别为30℃和7.0;当菌株A-24的接种量≥2%时,其对20 mg·L^-1氯氰菊酯的降解效果较好,降解率在80%以上;当氯氰菊酯浓度≤50 mg·L^-1时,菌株A-24对氯氰菊酯有较高的降解率,降解率在70%以上。通过HPLC鉴定降解产物3-苯氧基苯甲酸,推测氯氰菊酯通过酯键断裂生成二氯菊酸和3-苯氧基苯甲醛,然后3-苯氧基苯甲醛生成3-苯氧基苯甲酸。本研究结果为利用功能内生细菌调控植物代谢氯氰菊酯,进而有效规避作物污染风险提供新途径。     

菲高效降解菌的筛选及其降解中间产物分析

生物降解是多环芳烃从环境中去除的主要途径,而获得高效降解多环芳烃的优势微生物是当前进行多环芳烃污染生态系统修复的关键所在。本研究采用水-硅油双相体系从污染土壤中富集到3个以菲为惟一碳源和能源的混合菌系GY2、GS3和GM2,这3种混合菌在72h内对初始浓度为100mg·L-1菲的降解率分别达到99.9%、99.9%和91.9%。从GY2中分离得到高效降解菲的菌株GY2B,48h对菲的降解率达到99.1%。经UV-Vis和GC-MS分析发现,混合菌GY2降解菲的中间代谢产物主要有1-羟基-2-萘酸和1-萘酚,纯菌GY2B降解菲的中间代谢产物主要有水杨酸、1-萘酚和1-羟基-2-萘酸。