Pseudomonas putida GM6多聚磷酸盐激酶(ppk)基因的克隆及表达

以一株高效聚磷菌Pseudomonas putida GM6为研究材料.为获得其多聚磷酸盐激酶（polyphosphate kinase,ppk）基因,并验证该基因在磷酸盐转运系统中的作用,根据已报道的ppk基因保守区域设计引物,从其总DNA中成功扩增到ppk基因的部分片段（约528 bp）.随后采用快速染色体步移方法（Self-formed adaptor PCR,SEFA-PCR）技术扩增片段的上下游基因序列,将三个序列拼接,用OMIGA软件分析其ORFs,推测ppk基因全长为2 220 bp（GenBank accession number DQ133537）.构建的多聚磷酸盐激酶表达菌株E. coli BL21（DE3）/ pET29a-ppk经IPTG诱导后3 h时,明显出现分子量约为81 kDa的表达产物.且表达菌株在12 h时的磷去除率高达80%（对照菌株的磷去除率仅为18%）,远高于已报道的40%的去除率.这表明ppk基因在E. coli中的过量表达,导致了E. coli菌体中poly-P的大量聚集,从而大大去除了培养基中的磷酸盐.     

氯氰菊酯降解菌株CDT3的分离鉴定及生理特性研究

采用室内培养试验方法,从农药厂污泥中分离到一株降解氯氰菊酯的放线菌 (命名为 CDT3),并对该菌进行了鉴定,研究了其生理特性.结果表明, CDT3能以共代谢的方式降解氯氰菊酯,经 16SrDNA序列分析,鉴定为红球菌属( Rhodococcus sp.).降解性能验证显示在摇瓶中对 100 mg· L-1氯氰菊酯 72 h降解效率达到 84.24%. CDT3在 LB培养基中经 15 h达到稳定期,在葡萄糖铵盐培养基中经 25 h达到稳定期.生长条件的初步研究显示 ,其最适碳源为葡萄糖,最适有机氮源为酵母膏,无机氮源为硫酸铵,最适温度 30℃,最适 pH 8.0.无机盐利用试验表明 ,当添加 1%的磷酸二氢钾, 0.2%的氯化钠, 0.2%的硫酸镁, 0.05%的碳酸钙时菌体生长良好;抗生素试验表明 ,CDT3对多种抗生素均敏感.小区试验中对茶叶上氯氰菊酯的降解率达到 68.94%.     

甲基对硫磷水解酶酶促反应体系建立及特性研究

从甲基对硫磷降解菌DLL E4 (Pseudomonasputida)中提取水解酶 ,对其酶促反应进行研究 ,建立了反应体系 :4 74 μLNa2 HPO4 柠檬酸缓冲液 ,12 5 μL甲基对硫磷 ,1 5 μg粗蛋白 ,35℃水浴 5min。水解酶保持稳定的 pH值范围为 5 0～ 10 0 ,最适 pH为 7 0。该酶热不稳定 ,4 5℃ 30min处理 ,酶活下降 5 0 % ;10 0℃ 10min处理可完全灭活。测定了 11种金属离子、TWEEN 80、TritonX 10 0及EDTA对水解酶的作用 ,发现 2 0mmol·L-1CoCl2 对酶活有明显的抑制作用 ,而 2 0～ 0 0 2mmol·L-1的LiCl对酶活有促进作用 ,2mmol·L-1的TWEEN 80和TritonX 10 0可降低 80 %的酶活。     

多功能农药降解基因工程菌剂保藏条件研究

应用多功能农药降解基因工程菌修复农药污染潜力巨大,但由于微生物菌剂的保存一直是个难题,直接影响到微生物菌剂的应用.本实验室构建的基因工程菌属于鞘胺醇单胞菌属,易受到污染而消亡,液态菌剂保藏效果不理想,因此找到一种吸菌量大,并能增加细胞密度和保持菌种存活力的载体显得尤为迫切.通过单一载体吸菌量的测定、不同剂型保藏试验、不同接种量保藏试验、保护剂选择试验等方法研究了不同剂型对微生物菌剂活菌数量及保存期的影响.结果表明草炭是一种优良的同体载体--吸菌量大,可达1011 CFU·g-1,并能促进工程菌的生长,109CFU·g-1接种量接种后120 d仍能使工程菌数量维持在109CFU·g-1水平.通过盆钵试验表明长期保藏后的微生物菌剂能在25 d内将甲基对硫磷和呋喃丹完全降解,应用效果不受保藏影响.本实验为工程菌剂的保存和应用提供了理论参考.     

一株耐盐苯酚降解酵母菌的分离及降解特性研究

从化工厂污泥中分离到一株酵母菌 ,初步鉴定为德氏酵母属 (Debaryomycessp ) ,命名为Gb。该菌株可以在 0～ 2 0 %Na2 SO4环境中生长 ,并能以苯酚为唯一碳源和能源。其苯酚降解最适浓度为 1 0 0 0mgL-1 ,最适Na2 SO4浓度为 5 %,最适pH和温度分别为 5 5和 30℃ ,在 2 5 0ml三角瓶中最适装液量为 1 0 0ml。当Na2 SO4盐浓度为 5 %、苯酚浓度为 1 0 0 0mgL-1 时 ,最适条件下培养 3天即能降解 95 %的苯酚。本文还对其耐盐机理进行了初步研究 ,发现细胞内海藻糖含量随外界盐浓度增加而增加 ,表明Debaryomycessp 在高盐条件下能以海藻糖作为渗透调节物质。     

阿特拉津降解菌ADH-2的分离、鉴定及其特性研究

从长期施用阿特拉津的玉米地中采集土样,通过富集培养的方法分离出一株能以阿特拉津为唯一碳、氮源生长的细菌ADH-2,结合生理生化特陛及16SrRNA基因的相似性分析将其初步鉴定为节杆菌属（Arthrobacter sp．）。该菌在10h内对100mg·L-1阿特拉津的降解率为99．9％。外加氮源能促进菌株的生长,但对阿特拉津的降解有轻微的抑制作用。外加蔗糖和葡萄糖能显著促进菌株的生长,但对阿特拉津的降解表现出显著的抑制。而淀粉既能促进菌株的生长又能促进阿特拉津的降解。对其降解基因的初步研究显示,该菌含有trzN、atzB和atzC3个阿特拉津降解相关基因。通过与本实验室另外两株阿特拉津降解菌比较,菌株ADH-2具有更好的应用潜力。     

苯胺降解菌Rhodococcus sp. E2的分离与苯胺氧化酶基因簇的初步鉴定

从江苏省南通市某农药厂的活性污泥中分离出一株苯胺降解菌株E2,根据表型特征、生理生化特性和16S rDNA序列分析,将其鉴定为红球菌属(Rhodococcus sp.)的细菌。菌株E2降解苯胺的最适温度为30℃、最适pH为7.0,降解苯胺的最高浓度为800 mg·L-1。该菌能降解苯胺、邻甲基苯胺、对甲基苯胺和2,5-二氯苯胺,与已报道的苯胺降解菌的底物谱显著不同。通过扩增高度保守的片段和染色体步移,获得了菌株E2中负责苯胺降解的基因簇,该基因簇在基因组成、排布及同源性方面和已报道的基因簇有较大差异,是研究苯胺降解分子机理的较好材料。     

农药污染土壤的微生物修复研究进展

本文介绍了土壤中农药污染的现状与危害,总结了土壤农药污染的微生物修复的历史背景、研究现状,重点介绍了降解农药的微生物与农药污染土壤微生物修复的研究进展,并总结了国内外微生物修复的产业化现状,对土壤农药污染微生物修复进行了预测和展望,指出了需要进一步研究的领域。     

甲基对硫磷降解菌DLLBR在青菜及根际土壤中的定殖研究

将 GFP 基因标记的甲基对硫磷降解菌 DLLBR 接入 100 ml LB 培养基,过夜培养达到 1010cfu/ml,浇灌到盆钵试验的 800 g 土壤中,20 天后用激光共聚焦显微镜检测其在小青菜植株根部和植株内的定殖及分布。结果表明标记菌株能够在植株根圈较好地定殖,也能在植株内定殖。30 天后将植株各段研磨破碎,涂布 LB 平板计数发光菌落数,在根内的定殖数为 104cfu/g 根,在茎内的定殖数为 102cfu/g 茎。结果还发现与不接菌的对照相比,处理促进了植株内细菌群落结构的变化,尤其是芽孢杆菌的种类和数量明显增加。接菌 45 天后通过土壤计数检测发现,标记菌株在土壤中的存活力很高,能达到 106cfu/g 土,同时也发现与对照相比,接菌的土壤细菌群落结构明显发生了变化,细菌种类变化不大,但芽孢杆菌的数量明显增加。     

植病生防芽孢杆菌的分离筛选与初步鉴定

从山东和江苏采集的菜园土样中分离筛选得到4株芽孢杆菌B15、B110、B113和B122,它们均对植物病原真菌具有较强的拮抗能力且具有广谱性。4株芽孢杆菌可以致使黄瓜枯萎病原菌菌丝生长形态异常,出现菌丝前端膨大或变细、菌丝扭曲、分支加剧、生成大量圆珠形囊状体和原生质凝聚等异常现象。通过对4个菌株培养物形态特征的观察和一系列的生理生化实验得到其初步鉴定结果,其中B15和B113为短短芽孢杆菌(Brevibacillus brevis),B110为多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa),B122为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。