乙草胺降解菌的筛选及其生长特性

以黑龙江大豆田长期施用乙草胺的土壤为基质,经过富集、驯化,分离到细菌13株;同时,通过平板初筛实验从实验室保藏的160株细菌中筛选到能以乙草胺为唯一碳源的降解菌15株。通过高效液相色谱法(HPLC)测定28株菌对乙草胺的降解能力,共筛选到16株对乙草胺有降解效果的菌株,7 d对50 mg/L乙草胺降解率为1.11%~58.62%,其中菌株L201-4和DD20-1的降解率分别达到58.62%和48.07%。进一步研究了这2株菌在不同乙草胺浓度、培养温度、初始p H值及外加碳源量情况下的生长特性。研究结果可为乙草胺污染土壤的生物修复提供菌种资源和科学依据。     

乙草胺降解菌WN-3的分离鉴定及其降解特性分析

从长期受农药乙草胺污染的土壤中采用富集培养技术分离得到1株能够降解乙草胺的细菌,将其命名为WN-3.通过观察该菌株的形态学特征,研究其生理生化特性以及分析其16S rDNA序列,初步将菌株WN-3鉴定为鼻疽菌属(Burkholderia sp.).并通过研究培养时间、温度、初始pH值、接种量和乙草胺浓度对菌株WN-3的生长和降解效果的影响,确定了最佳生长和降解条件.结果显示,菌株WN-3在温度35 ℃、pH值6.0、接种量为10%、乙草胺浓度为50 mg·L^-1的条件下,培养7 d后对乙草胺的降解率可达到38.3%.这为利用鼻疽菌属菌株降解农药乙草胺,进行原位生物修复提供理论依据.     

六六六、滴滴涕污染土壤的微生物修复作用研究

以盆钵试验的方式研究六六六高效降解菌株BHC-A和滴滴涕高效降解菌株wax对六六六、滴滴涕污染土壤的生物修复效果和降解菌在土壤中的数量变化.研究结果表明:BHC-A和wax能够对水稻田土壤中残留的六六六和滴滴涕农药残留起到很好的修复作用,降解效果分别达到了98.93%和97.85%,且农药残留的降解速度与土壤中高效降解微生物的数量呈正相关.随着土壤中六六六、滴滴涕农药残留量的降低,高效降解菌株BHC-A和wax最终在土壤中消失,降解菌的喷施不会长时间影响土壤中土著微生物的数量平衡.本研究为六六六、滴滴涕农药污染土壤的原位生物修复提供了依据.     

赤子爱胜蚓对乙草胺污染土壤微生物群落的影响

为研究赤子爱胜蚓对乙草胺污染土壤微生物群落的影响,本实验通过土壤酶测定法、传统平板计数法以及高通量测序法对自然土壤(S)、乙草胺污染土壤(SA)以及蚯蚓处理乙草胺污染土壤(SAE)的微生物群落进行了分析。研究发现,田间推荐使用剂量的乙草胺(5 mg·kg~(-1))使SA中过氧化氢酶、脱氢酶和蔗糖酶的活性下降,但可提高土壤脲酶和碱性磷酸酶的活性,蚯蚓对受乙草胺抑制的土壤酶活性有提升作用,这种促进作用在实验中期最为明显,培养第14 d时蚯蚓处理组(SAE)过氧化氢酶、脱氢酶和蔗糖酶的活性相较于SA处理组分别上升了4%、14%和53%。乙草胺对细菌数量的抑制作用主要发生在实验前期(第3 d),对真菌的抑制作用持续到了整个培养周期结束(30 d)。蚯蚓的加入对细菌和真菌数量的恢复都有一定的促进作用,第3 d和第14 d时SAE中细菌和真菌数量分别增加35%和39%。SAE处理组土壤的pH相较于SA处理组更接近于中性,可溶性有机碳含量更高,这些性质都为土壤微生物提供了适宜的生长环境,从而促进乙草胺污染土壤中微生物数量和活性的恢复。对不同处理土壤的高通量测序结果表明,在门水平上,乙草胺主要使Proteobacteria、Actinobacteria以及Chytridiomycota丰度下降,而使Acidobacteria和Zygomycota丰度上升。蚯蚓能够改善乙草胺污染土壤中的微生物物种组成情况,使其更接近于未污染状态,以上实验结果说明蚯蚓对乙草胺造成的微生物毒害有修复作用。在属水平上,少数微生物比如Sphingomonas、Fusarium、Gaertneriomyces和Pyrenula等能够受到乙草胺刺激而丰度增加,这些微生物可能参与到了乙草胺的微生物降解过程中。     

吉林克雷伯氏菌2N3对噻吩磺隆的降解特性及其土壤修复作用

【目的】研究吉林克雷伯氏菌2N3菌株对噻吩磺隆的降解特性及其对土壤的修复效果,为2N3菌株实际应用奠定基础。【方法】利用HPLC和振荡培养法,研究噻吩磺隆初始质量浓度、接菌量、温度、pH、NaCl体积分数以及土壤是否灭菌情况下,克雷伯氏菌2N3对噻吩磺隆的降解效果。【结果】在无机盐液体培养基中,2N3降解噻吩磺隆的最优条件为：噻吩磺隆初始质量浓度50 mg/L,2N3接菌量为5%（体积分数）,pH 7.0,NaCl体积分数为0.3%。在此条件下于30 ℃、150 r/min恒温振荡培养24 h,噻吩磺隆的降解率可达90.41%。在土壤中,2N3对噻吩磺隆最高降解率可达96.03%。在未灭菌土壤中,2N3对噻吩磺隆的降解速率较灭菌土壤快,说明其能协助土壤微生物共同降解噻吩磺隆。【结论】吉林克雷伯氏菌2N3菌株能有效降解噻吩磺隆,并对噻吩磺隆污染土壤有较好的修复效果。     

一株新的多菌灵高效降解菌的筛选与降解特性分析

从长期施用多菌灵农药的土壤中,通过富集筛选,获得1株新的多菌灵高效降解菌株.通过生理生化实验和16S rDNA序列同源性分析鉴定该菌株,应用高效液相色谱法对纯培养条件下菌株的降解特性和粗酶提取液的降解性能进行了分析.结果表明,筛选所获得的菌株与Raoultella菌属的亲缘关系最近,将其命名为Raoultella sp.MBC,该菌株能在以多菌灵为唯一碳源的无机盐培养基中生长;25℃、pH7.0、200 r·min-1的最适生长条件下避光振荡培养72 h,多菌灵的降解率达到100％;在最适培养条件下外加氮源和碳源在培养后期均可以提高多菌灵的降解率,外加氮源对多菌灵的降解效果优于外加碳源;该菌体的粗酶提取液具有降解多菌灵活性,且多菌灵降解酶为诱导酶.研究结果为多菌灵污染土壤的生物修复和酶修复提供了材料和理论依据.     

多菌灵降解菌XJ-D的分离鉴定及其特性研究(英文)

[目的]分离多菌灵降解菌XJ-D,并对其特性进行研究,以期用于多菌灵污染土壤的生物修复。[方法]从长期施用多菌灵农药的葡萄园中分离筛选1株多菌灵降解菌XJ-D,经Biolog微生物自动分析系统和16SrDNA聚类分析等对其进行鉴定。[结果]鉴定菌株XJ-D为红串红球菌(Rhodococcus erythropolis)。其可利用多菌灵为唯一碳源、氮源进行生长,将其接种在600mg/L多菌灵的无机盐培养基中,11天时多菌灵的降解率达99.0%,平均降解能力为52.87mg/(L·d)。[结论]该菌株在干旱区土壤农药污染修复方面具有较好的应用潜力和发展前景。     

生物技术在污染土壤修复中的应用

生物修复污染土壤可以分为植物修复、动物修复、微生物修复。植物修复和动物修复主要用于对土壤中重金属污染的修复,微生物修复主要用于对土壤有机物污染的修复。污染物的物理化学性质、高效降解菌株的筛选和基因工程菌的开发以及向土壤中添加营养物质等影响微生物修复效果。     

Sphingomonas sp. DC-6对玉米根际乙草胺残留降解的研究

摘要：采用盆钵试验来探究Sphingomonas sp.DC-6对玉米乙草胺药害的修复功能。结果显示,菌株DC-6具备高效降解乙草胺的能力,仅在48 h就能完全降解50 mg/L乙草胺。当玉米种植于乙草胺含量不低于1.0 mg/kg干土的土壤中,生长受到明显抑制,主要表现为植株矮小和叶片卷曲畸形,而当接入DC-6后,玉米植株前期虽生长迟缓,但叶片无畸形,后期生长情况与未受药害的处理组相近。将菌株DC-6接种到含1.0 mg/kg乙草胺土壤中,第3 d时乙草胺降解率为57.14%,而第15 d时降解率达到89.29%。本文通过qPCR技术进一步探究DC-6菌株定殖于玉米根际土的情况,总体上,接入根际土后的菌株DC-6数量呈下降趋势,并且前9 d下降速率较快,之后下降幅度明显降低。加药加降解菌组与只加降解菌的处理组相比下降幅度较小,且在第15 d时DC-6的菌落数平均为245 cfu/g,表明DC-6可有效在玉米根际定殖2周左右。     

DDTs污染农田土壤的强化微生物修复研究

为了提高微生物对DDTs污染土壤的修复效率,利用混合菌[球形节杆菌(Arthrobacter globiformis)和甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus)]对沈阳市沈北新区设施农业DDTs污染土壤进行现场修复实验,研究定期添加血粉(3X)和阴-非离子混合表面活性剂SDBS-Tween 80(3H)对混合菌修复DDTs污染土壤的强化效果,分析修复过程对DDT同分异构体及初级代谢产物的影响。结果表明:接种混合菌可有效降低土壤中DDTs的残留,连续3次接种的修复效果(3PN-1)比1次(PN-1)好,90 d后DDTs降解率可达50.5%,比对照组提高了45.9%。在此基础上,添加血粉和SDBS-Tween 80均可显著降低土壤中DDTs的残留,其中SDBS-Tween 80的处理效果较好,DDTs降解率最高达到63.2%,比单独接种混合菌处理提高了12.8%。DDT同分异构体及初级代谢产物分析表明,SDBS-Tween 80强化修复对生态毒性较强的p,p′-DDE降解率达到了62.4%,有效降低了修复后的生态风险。因此,SDBS-Tween 80强化混合菌处理可以作为DDTs污染土壤微生物修复的适宜措施。     

1株抗锌菌株的筛选及其在黑麦草修复锌污染土壤上的应用

为寻求微生物降解菌在重金属污染土壤修复工程中应用,采用摇瓶培养法与16SrDNA序列分析法相结合研究重金属锌污染土壤中强耐锌菌株的种类;并采用盆栽试验,研究不同菌肥搭配对黑麦草富集重金属锌的影响。结果表明:从被污染土壤中分离出1株具有较强锌耐受能力的细菌jyj,初步确定为蕈状芽孢杆菌(Bacillus mycoides);该细菌与肥料搭配施用,黑麦草地下部分锌含量较对照(2 560.5mg/kg)提高1.55倍,地下生物富集系数提高至5.13。     

乙草胺降解菌Sphingomonas sp. DC\|6的分离鉴定及其代谢途径的初步研究

从生产乙草胺的农药厂排污口污泥中分离到一株乙草胺降解菌,命名为DC\|6。根据形态特征、生理生化特性以及16S rDNA系统发育分析,初步鉴定其为鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas sp.)。该菌能够降解甲草胺、乙草胺和丁草胺,而对于异丙甲草胺、丙草胺和异丙草胺却没有任何降解效果,48 h对丁草胺、乙草胺和甲草胺的降解率分别为76.7%、93.6%和98.6%,对甲草胺的降解效率最高,而对丁草胺的降解效率最低,表明侧链烷基长短影响着该类除草剂的降解速率,随着侧链基团碳原子的增加以及支链的增多降解效率呈下降的趋势。通过气相色谱-质谱鉴定了该菌降解乙草胺的代谢产物并分析了乙草胺的代谢途径,发现乙草胺首先N\|脱烷基形成2\|氯\|N\|(2\|乙基\|6\|甲基苯基)乙酰胺（CMEPA）,然后水解生成苯胺衍生物2\|乙基\|6\|甲基苯胺（MEA）,MEA能够进一步完全降解。但苯胺类化合物降解途径中的关键酶苯胺双加氧酶没有参与MEA降解代谢,表明菌株DC\|6对MEA的降解不同于已报道苯胺降解途径。     

微生物修复氯丁唑污染土壤的研究

氯丁唑是一种植物生长调节剂,难溶于水,在土壤中残留时间较长。本文通过循环富集筛得氯丁唑高效降解菌,研究了环境条件对其降解氯丁唑效果的影响,进行了受氯丁唑污染土壤修复的研究,为微生物法修复氯丁唑污染土壤提供依据。结果表明,筛选出的菌种是假单胞杆菌和芽孢杆菌;在液体有降解菌培养基中振荡40d氯丁唑降解率达98%,降解菌能降解氯丁唑产生CO2;通气量、培养基、温度、光照、含水量等都会对降解氯丁唑效果产生影响,微生物降解氯丁唑需要大量的O2,土壤中富含有机质时会影响微生物对氯丁唑的降解,在降解菌生长温度范围内,提高温度有利于对氯丁唑的降解,光照也有利于氯丁唑的分解等。将降解菌投放于受氯丁唑污染土壤,通过光照、通气等,40d后土壤中氯丁唑的降解率达85%,土壤中微生物含量恢复到正常值的90%。     

Characteristics and Degradation Mechanism of Fomesafen

High performance liquid chromatography(HPLC) was used to determine the degradation efficiency of bacteria 2 strain(B2 S) under different conditions, the optimum cultivation conditions for fomesafen degradation bacterium B2 S were as the followings: temperature 35℃; inoculation quantity 5%; p H 5.0; glucose content 0.5% and fomesafen concentration 10 mg · L-1. Under optimal conditions, B2 S degraded fomesafen within 72 h of fomesafen application, with a degradation rate of nearly 100%. High performance liquid chromatography-mass spectrometry(HPLC-MS) was used to analyze fomesafen degradation into microbial products. A more thorough understanding of microbial fomesafen degradation mechanisms was discussed. The pathway of fomesafen degradation by B2 S was also inferred herein.     

有机磷农药广谱降解菌A1A18菌株(Brevundimonas sp.)的筛选、鉴定与降解特性分析

从宁夏有机磷农药污染土壤中筛选对毒死蜱、氧化乐果和水胺硫磷等3种常用有机磷农药残留具有降解能力的菌株,确定其降解能力的代际稳定性及其对土壤中有机磷农药的降解特性。采用选择培养法和牛津杯法筛选目标菌株,依据细菌形态学特征、生理生化反应及分子测序结果进行分类鉴定,气相色谱法检测液体培养环境和土壤中有机磷农药的残留量。结果表明:分离、筛选获得1株有机磷农药广谱降解菌A1A18菌株,鉴定为短波单胞菌属(Brevundimonas sp.);在液体培养环境中,A1A18菌株对毒死蜱、氧化乐果和水胺硫磷3种有机磷农药的降解率分别为45.82%、9.52%和13.96%;经10代培养,确定该菌株对3种有机磷农药的降解能力具有很好的遗传稳定性。在有机磷原药质量分数为1.0 mg·kg~(-1)干土的土壤中施用A1A18菌株,降解菌初始数量密度为0.2×10~8 CFU·g~(-1)干土,施药后第21天,土壤中毒死蜱和水胺硫磷的降解率分别达到88.81%和87.75%,较对照提高16.24%和24.62%;施药后第7天,土壤中氧化乐果降解率达86.19%,较对照提高12.69%。短波单胞菌A1A18菌株能促进土壤中毒死蜱、氧化乐果和水胺硫磷的降解,具有较好的田间应用潜力。     

菌株M降解硝基苯效果研究

[目的]对菌株M生长条件、对硝基苯的降解效果、耐受性和代谢产物的生物毒性进行研究,为硝基苯废水生物降解提供理论依据。[方法]从受硝基苯污染的土壤中筛选出能以硝基苯为唯一碳源的菌株M,采用锌还原-盐酸萘乙二胺分光光度法测定硝基苯浓度研究不同pH、温度、接种量、硝基苯浓度对硝基苯降解率的影响。[结果]在pH为7,温度30℃,接种量10%（v/v）的最佳条件下,浓度低于500 mg/L的硝基苯12 h内被菌株M完全降解;浓度为600～700 mg/L的硝基苯24 h内被菌株M完全降解;菌株M对硝基苯的最大耐受浓度为900 mg/L;300 mg/L的硝基苯经菌株M降解后的代谢产物的生物毒性在12 h内逐渐降低直至无毒。[结论]菌株M对硝基苯废水具有快速降解效果,可以对降解进行动力学拟合,为实际废水处理提供依据。     

高效纤维素分解菌的分离及秸秆降解生物效应

秸秆还田可以改善土壤肥力、保护生态环境、促进农业可持续发展,土壤微生物特别是与纤维素降解有关的微生物在秸秆还田过程中起关键性作用。从长期堆放农业秸秆的土壤中采用羧甲基纤维素固体培养基平板稀释法和赫奇逊滤纸条液体培养基富集法分离纤维素分解菌;刚果红染色法和CMC酶活力测定法筛选高效纤维素分解菌;采用培养特性、形态特征和分子生物学方法对菌种进行鉴定;通过测定秸秆失重率和纤维素、半纤维素和木质素的含量及降解率研究其降解玉米秸秆的效果;并测定其处理的玉米秸秆粉末对紫苏和油菜生长的影响。结果在分离到的16种纤维素分解菌中筛选出高效纤维素分解菌菌株HLF4和YDL3。HLF4和YDL3菌株分别鉴定为栗褐链霉菌(Streptomyces badius)和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。HLF4和YDL3及混合菌株处理的玉米秸秆分解能力与对照相比均显著提高;其中HLF4+YDL3混合菌株处理效果优于单菌株,其玉米秸秆失重率、半纤维素降解率、纤维素降解率以及木质素降解率分别比对照高52.00%、46.65%、42.11%和31.19%。用纤维素分解菌酵解的秸秆还田处理的紫苏和油菜叶片的超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)、过氧化氢酶(hydrogen peroxidase,CAT)活性和叶绿素含量以及生长指标均显著高于对照;特别是用HLF4+YDL3混合菌株处理的各项指标显著高于单菌株处理。筛选的HLF4和YDL3菌株分解纤维素能力较强,且其混合菌株的分解纤维素能力更强,可作为高效纤维素分解菌用于田间种植。     

高温纤维素分解菌筛选及JSU-5产纤维素酶特性研究

[目的]为产纤维素酶菌株的选育和产酶研究提供参考依据。[方法]从牛粪和麦秸秆堆肥中筛选出高温纤维素分解菌,对其产纤维素酶的条件：碳源、氮源、pH值、NaCl浓度、装液量等进行研究,并用正交试验确定最佳发酵条件。[结果]从筛选出的分解纤维素的11株高温菌种中选出产酶活性较高的JSU-5。其高温产酶条件优化结果表明,当pH值在6左右时,产酶活性最高;培养时间为5 d时,产酶活性最高;以麦草为碳源,产酶活性最高;以黄豆饼粉为氮源,产酶活性最高;较为适合的钠盐浓度为0.2%。培养基组分中影响纤维素酶活性的主要因素为碳源、水分和氮源。[结论]菌株JSU-5产纤维素酶培养基的最佳营养组成为麦草装量50 g/L,黄豆饼粉30 g/L,NaCl2 g/L,装液量60 ml,pH值为6.0,发酵温度为50℃。该条件下所产酶活力为113.4 U/ml。