细菌阿特拉津氯水解酶基因的功能及其应用

简要介绍了能降解除草剂阿特拉津的细菌的种类和它们的生物降解途径、阿特拉津氯水解酶的功能和定向进化的研究进展,以及阿特拉津氯水解酶基因atzA在污染土壤生物修复和转基因植物研究中的应用。     

农杆菌介导的细菌阿特拉津氯水解酶基因对水稻的遗传转化

 研究构建了植物表达载体p1301-atzA,使来源于节杆菌(Arthrobacter sp.)AD1菌株的阿特拉津氯水解酶基因atzA受控于CaMV35s启动子下表达。用农杆菌介导法将植物表达载体p1301-atzA导入粳型保持系津稻107中,经潮霉素抗性筛选,得到可育的再生植株。转基因植株总DNA经PCR和Southern检测表明atzA基因已整合到水稻的基因组中。对转基因植株进行除草剂阿特拉津抗性检测,在喷施浓度为0.133％的阿特拉津溶液后,对照植株和敏感植株死亡,而转基因植株表现出对阿特拉津的抗性,     

除草剂阿特拉津的生态风险与植物修复研究进展

除草剂阿特拉津的生态毒性及其对人类健康、农业生产及生态环境的影响受到广泛关注。针对阿特拉津的使用现状和在环境中的残留及其危害,综述了阿特拉津的性质、分布和危害,介绍了阿特拉津污染土壤的植物修复及应用方面的研究进展。     

除草剂阿特拉津的生态风险与植物修复研究进展

除草剂阿特拉津的生态毒性及其对人类健康、农业生产及生态环境的影响受到广泛关注。针对阿特拉津的使用现状和在环境中的残留及其危害,综述了阿特拉津的性质、分布和危害,介绍了阿特拉津污染土壤的植物修复及应用方面的研究进展。

     

阿特拉津对动物生长发育影响的研究进展

阿特拉津(2-氯-4-乙胺基-6-异丙氨基-1,3,5,-三氮苯)是目前世界上农业生产中广泛应用的化学除草剂之一.由于其在土壤中的残留期较长,造成所施用的土壤以及地下水和表面水中检出的阿特拉津残留浓度超过了最大允许值,对生态和环境的破坏日益严重.阿特拉津具有生物蓄积性和环境激素的作用,可影响生物体正常的性别分化和性腺发育.主要从形态发育、生理代谢和性发育等方面综述了阿特拉津对动物生长发育的影响.     

检测转基因水稻中阿特拉津抗性表达的方法

用10种不同浓度的阿特拉津溶液对津稻107进行叶片涂抹处理,从而确定可以用产生药害的0．0’76％～0．190％浓度(W／V)的阿特拉津溶液检测转化植株对除草剂的抗性。用以上浓度范围的阿特拉津溶液涂抹处理津稻107转化植株,并对在此浓度下检测出的除草剂抗性和敏感的转化植株进行了PCR分析,结果表明,除草剂抗性鉴定结果与分子检测结果一致。因此可以利用浓度为0．076％～0．190％的阿特拉津溶液对早期转化株进行叶片涂抹法鉴定。     

几种植物对土壤中阿特拉津的吸收富集特征及去除效率研究

通过盆栽实验比较研究了7种植物对土壤中阿特拉津的去除效率,阿特拉津在植物体内的富集、转移,以及土壤中阿特拉津去除效率与植物生物量、根系发达程度之间的关系。结果表明:植物能有效促进土壤中阿特拉津的去除,不同植物对土壤中阿特拉津的去除能力存在差异,其中去除效率最高的是皇竹草,比对照提高了40.37%,7种植物的去除率大小依次为皇竹草斑茅黑麦草高羊茅龙葵牛筋草香附子;不同植物的生物量、根冠比与植物对阿特拉津的去除率存在明显的正相关关系,相关系数分别为0.838、0.866;7种植物对阿特拉津均有一定的吸收、富集与转运的能力,其中皇竹草的富集系数和转运系数最高,分别为0.54和2.81,其次为斑茅和高羊茅。可见,皇竹草、斑茅和高羊茅对土壤阿特拉津污染具有较好的修复潜力。     

农田系统中除草剂阿特拉津的环境行为和生态修复研究进展

对阿特拉津在农田土壤中的行为进行了分析,着重评述了阿特拉津的吸附机制与影响因素、化学降解、生物降解、生态毒理、生物修复,最后提出微生物降解法修复阿特拉津污染农田具有广阔的研究前景。     

阿特拉津对土壤脲酶活性的影响

采用室内培养方法,研究了阿特拉津胁迫对土壤中脲酶的活性的影响。结果发现:在培养期间,阿特拉津对土壤脲酶表现为激活—抑制—激活的规律。3种模型拟合阿特拉津浓度与酶活性关系均达到显著相关关系。土壤阿特拉津对土壤脲酶生态阈值为22.98 mg·kg-1。     

阿特拉津对土壤磷酸酶活性的影响

采用室内培养方法,研究了阿特拉津胁迫对土壤中磷酸酶活性的影响。结果发现:在培养期间,阿特拉津对土壤磷酸酶表现为抑制—激活—抑制效应。3种模型拟合阿特拉津浓度与酶活性关系均达到显著相关关系。土壤阿特拉津对土壤磷酸酶的生态阈值为19.51 mg·kg-1。     

表面活性剂对莠去津的增效作用及对物理性状的影响

本试验根据表面活性剂的物理化学特征，测定不同表面活性剂在不同浓度时的表面张力、接触角、干燥时间等物理性状，并结合室内药效测定，初步验证了表面活性剂对莠去津的增效作用．试验结果表明，加入表面活性剂后可以显著地降低药液的表面张力，减少接触角，降低干燥时间，这样由于药液湿润展着性的加强，渗透速度的加快，植物体对药剂的吸收、运转能力也大大地加强，从而大大地加快杀草速度，依表面活性剂种类不同，可提前３—７天杀死杂草．     

莠去津在土壤中的吸附行为研究

采用平衡吸附法研究莠去津在2种土壤中的吸附行为,探讨有机质和pH值等因素对莠去津吸附的影响．结果表明,有机质含量与莠去津的吸附量呈正相关,是有机污染物吸附的主要影响因素;pH值与莠去津的吸附量呈负相关,随pH的升高莠去津的吸附量减少．     

除草剂阿特拉津污染地下水的生物治理研究

利用从农药厂阿特拉津生产车间排污口污泥中分离出的菌种AT菌，进行了农药阿特拉津污染地下水的微生物治理模拟实验研究。结果表明，在实验条件(t=10℃，pH＝7．5)与野外含水层的条件基本一致的情况下，难于生物降解的污染物质阿特拉津的一次投菌降解率达到26．29％；同时环境因素也随着AT菌作用的变化而变化，其中，DO、Eh、pH随AT菌作用的加强而其值减小。另外，设计了细菌的投放方式以模拟野外条件下的菌种投加条件。模拟实验为野外的原位治理提供了理论和方法依据。     

海藻酸钠固定化莠去津降解酶的研究

选取包埋剂海藻酸钠浓度为2.0%、3.0%、3.5%、4.0%,固定剂氯化钙浓度为2.0%、3.0%、4.0%、5.0%以及酶液与海藻酸钠溶液包埋比为50%、20%、10%、5%,设计正交实验,将从细菌HB-5中提取到的莠去津降解酶进行固定化,测定不同配比制成的固定化酶对莠去津的降解特性。结果表明,莠去津降解酶的最佳固定化条件为海藻酸钠浓度为3.0%,酶液与海藻酸钠的包埋比为5%,氯化钙浓度为4.0%。最佳固定化时间为4h,适宜的保存温度为4℃。     

鲫鱼对除草剂阿特拉津的生物富集效应研究

采用半静态水质接触染毒法,研究鲫鱼(Carassiusauratus)肝脏、肾脏和肌肉对不同质量浓度(0、0.1、0.5、1.0、5.0和10.0mg·L-4)阿特拉津的富集效应.结果表明,阿特拉津在鱼体中的富集速度较快;在试验所选浓度下,鲫鱼肝脏、肾脏和肌肉均在染毒后19d即对阿特拉津达到富集稳态,但各个器官对阿特拉津的富集能力都较低.阿特拉津在肝脏、肾脏和肌肉中的富集系数均随着染毒浓度的增加而变小,呈现显著的负相关关系;其在肝脏、肾脏和肌肉中的最大和最小富集系数分别出现在最低(0.1 mg·L-1)和最高(10.0mg·L-1)浓度组,最大富集系数分别为:13.08、11.00和6.02,最小富集系数分别为:5.22、4.37和2.94.而且,当阿特拉津暴露浓度相同时,鲫鱼不同组织器官对阿特拉津的富集能力存在差异,表现为:肝脏>肾脏>肌肉.     

莠去津胁迫对不同抗性谷子生理生化指标的影响

为进一步验证萌芽期筛选的抗/感莠去津谷子品种公矮2号和龙谷31的抗耐性,本试验观察了莠去津胁迫下谷子幼苗生长情况,并测定了莠去津胁迫下谷子幼苗叶片和根的抗氧化保护酶活性(POD、SOD)、可溶性蛋白、脯氨酸、丙二醛(MDA)含量的变化.结果表明:莠去津胁迫下,敏感品种(龙谷31)和抗性品种(公矮2号)幼苗生长均受到抑制...     

阿特拉津降解融合子的原生质体制备及其筛选

以吉林省玉米带黑土中的优势真菌黑曲霉(A-02-10)为受体,阿特拉津降解菌青霉(P-02-07)的灭活原生质体为供体,对利用原生质体融合技术将降解基因导入土壤微生物优势种细胞,进而提高阿特拉津降解菌在土壤中定殖能力的可行性进行了初步研究.结果表明:(1)通过原生质体融合技术可显著提高阿特拉津降解菌在土壤中的定殖能力和降解效果,筛选出的融合子A1在自然土壤中的定殖数量可维持在6.4×106CFU·g-1,使土壤中阿特拉津降解的半衰期由亲本(青霉P-02-07)的30 d,缩短为10 d.(2)供试的2个亲本具有相似的原生质体制备条件,即供试菌株的原生质体制备溶壁酶(Lywallzyme)浓度为2.0%～2.5%,最适酶解温度为30℃,酶解时间为5 h,酶解液的pH值为6.0～6.5.此外,还讨论了单亲灭活原生质体融合技术在农药降解菌筛选中的独特技术优势--无需对菌株进行抗性标记,完全可以通过用农药配制的选择性培养基,依据菌落特征和农药溶解圈进行融合子的筛选,其中由农药配制而成的选择性培养基不仅可以用于降解融合子的定性筛选,而且还可以用于降解融合子在土壤中定殖数量的动态描述.原生质体融合技术仍是现阶段最为现实可行,最易广泛开展并收到实效的生物工程技术手段,通过原生质体融合进行基因体内重组构建具有降解优势基因工程菌的生物技术手段,应重新得到人们广泛关注.     

改性木屑对阿特拉津的吸附特性

以天然木屑为原料,通过碱化和用阳离子表面活性剂共同改性制备低成本吸附剂,通过静态吸附实验探讨了改性木屑和3种颗粒活性炭对阿特拉津(AT)的吸附行为.结果表明,改性后的木屑对AT的吸附能力明显增强,在AT质量浓度为100μg/L的务件下,改性木屑对AT的去除率可达90%.通过采用FTIR、SEM等分析手段对材料改性前后进...     

用放射免疫测定法分析水中莠去津残留量的研究

以莠去津均三氮苯类结构特征 ,合成连有活性羧基的莠去津半抗原 ,通过活性酯法制备出具有生物活性的人工抗原 ,以此免疫兔子获得抗莠去津的多克隆抗体。抗体的特异性强 ,与扑灭津的交叉反应性为 93 %,与西玛津的交叉反应性为 8%。以3H标记莠去津建立的莠去津放射免疫测定法对水中莠去津添加回收率的测定表明 ,自来水的添加回收率为 88.5%～ 1 0 7.5%,运河水的添加回收率为 87.4 %～1 1 0 .9%。