多菌灵降解菌的筛选及其特性研究

发布时间：2017-10-21 14:25

  本文关键词：多菌灵降解菌的筛选及其特性研究

  更多相关文章： 多菌灵 降解特性 降解酶 土壤酶 酶活性

【摘要】：我国是农药生产和使用大国,目前,我国农药使用量已位居全球榜首,我国农药产量一直仅次于美国,位居世界第二。农药的使用具有双面性,一方面能防治病虫害,提高农作物产量,另一方面也会污染环境,对人畜安全造成危害。因此,土壤的修复,尤其是微生物修复越来越受到人们的关注。本实验以一种高效、低毒、广谱、内吸杀菌剂多菌灵为研究对象,主要研究内容包括:多菌灵降解菌株的分离与筛选,通过形态学观察、生理生化特征、16S rDNA鉴定三方面进行菌属鉴定;研究菌株生长特性、绘制生长曲线;对菌株的最适生长环境进行研究;通过对培养温度、pH值、多菌灵起始浓度、接种量、不同碳源、不同氮源等多种因素的研究,了解该降解菌株的降解特性;研究多菌灵降解酶的热稳定性、酸碱稳定性,以及不同pH值、温度对酶活的影响;研究多菌灵在农田土壤中的降解特性;研究多菌灵的使用对土壤酶活性的影响。从合肥市郊区某长期施用多菌灵的农田土壤中,富集、分离纯化得到多菌灵降解菌,命名为DY-1。研究表明,菌落呈圆形,直径为1~2mm,呈淡黄色,表面突起,边缘整齐,表面光滑,不透明,显微镜下观察,菌体呈短杆状,无芽孢产生。革兰氏染色实验为阴性。对其进行形态学观察、生理生化试验和16S rDNA鉴定,初步确定其为假单胞菌属(Pseudomonas sp.)。对菌株DY-1培养,发现其在经过短暂的延迟期后进入菌株生长的对数期,并于培养36h左右达到稳定期,且稳定期持续时间较长。通过对菌株DY-1的生长环境进行研究,可知:该菌株最适生长温度为30℃,最适生长pH值为7,菌株对外加碳源能很好的利用,其中,葡萄糖是最佳有机碳源,对菌株DY-1生长的促进作用最为明显。外加氮源对菌株生长起到促进作用,酵母膏是最佳氮源。通过对菌株的降解研究发现:30℃为菌株DY-1的最佳降解温度;pH为7时是菌株DY-1的最佳降解pH值;多菌灵初始浓度越高,降解率越低;最佳接种量为5%;在最佳温度、pH值、接种量条件下,葡萄糖为最佳补充碳源,蛋白胨为最佳补充氮源。从稳定性来看,多菌灵降解酶在10℃-45℃范围内,稳定性较好;降解酶稳定性受酸碱影响较大,在中性偏弱碱性环境中较为稳定。从酶促降解的效果来看,多菌灵降解酶在25℃到35℃范围内,作用效果受到的影响不大,30℃时,作用效果最好;降解酶在中性环境中作用效果最好,此结果与降解菌的最佳降解pH值一致。加入降解菌剂,非灭菌土的降解率远远高于灭菌土;增加土壤中的含水量,有助于促进多菌灵的降解。通过对土壤中多菌灵的降解特性研究,为多菌灵污染土壤的生物修复提供了科学依据。施加了低浓度多菌灵,土壤过氧化氢酶活性呈激活状态,施加了高浓度多菌灵,土壤过氧化氢酶呈现先抑制后激活的状态。多菌灵浓度与过氧化氢酶被激活程度呈负相关;施加多菌灵,土壤蔗糖酶活性主要表现为被抑制,且多菌灵浓度与抑制率正相关。土壤蔗糖酶受抑制程度随时间延长逐渐减少,甚至出现轻微激活;施加多菌灵,土壤脲酶呈现先抑制后促进的状态,且多菌灵施用浓度与酶活性呈负相关。培养后期,活性被激活程度缓慢增加。多菌灵对土壤中各种微生物生长的影响不尽相同:多菌灵可以抑制土样中细菌的生长,而且被抑制的程度随着浓度的增加而增强;多菌灵对不同浓度的土样中真菌的生长均起到抑制作用,与细菌相似,真菌生长被抑制的程度也与多菌灵浓度有关,浓度越大,受到的抑制越明显;多菌灵对土样中放线菌的生长基本起到了促进作用,浓度越大,促进作用更加明显。
【关键词】：多菌灵 降解特性 降解酶 土壤酶 酶活性
【学位授予单位】：安徽建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X592;X172
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-15
• 引言15-16
• 第一章 文献综述16-27
• 1.1 农药概述16-17
• 1.1.1 农药的定义及分类16
• 1.1.2 我国农药的生产、使用情况16-17
• 1.1.3 农药危害及我国农药污染的现状17
• 1.2 多菌灵概述17-19
• 1.2.1 多菌灵的理化性质及作用17-18
• 1.2.2 多菌灵的毒性18
• 1.2.3 多菌灵的生产及使用情况18-19
• 1.3 土壤污染的生物修复19
• 1.4 多菌灵的降解研究进展19-22
• 1.4.1 多菌灵的物理化学降解研究19-20
• 1.4.2 多菌灵的生物降解研究进展20-22
• 1.5 土壤酶22-25
• 1.5.1 土壤酶的作用及影响因素22
• 1.5.2 农药对土壤酶影响的研究进展22-23
• 1.5.3 多菌灵对土壤酶影响的研究进展23-25
• 1.6 多菌灵残留分析25-26
• 1.6.1 高效液相色谱法（HPLC）25
• 1.6.2 液相色谱-质谱联用法（LC-MS）25
• 1.6.3 分光光度法25-26
• 1.7 本研究的意义和主要内容26-27
• 第二章 多菌灵降解菌的富集、分离与菌属鉴定27-34
• 2.1 材料27-28
• 2.1.1 样品27
• 2.1.2 试剂27
• 2.1.3 培养基27
• 2.1.4 生理生化试验试剂和培养基27-28
• 2.2 试验方法28-31
• 2.2.1 菌株的富集、分离与纯化28
• 2.2.2 菌株的鉴定28-31
• 2.3 结果及分析31-33
• 2.3.1 菌株的富集、分离与纯化31
• 2.3.2 菌株的形态学特征31-32
• 2.3.3 菌株的生理生化特征32
• 2.3.4 菌株的 16S rDNA鉴定32-33
• 2.4 本章小结33-34
• 第三章 DY-1 生长及降解特性研究34-46
• 3.1 材料34
• 3.1.1 菌株34
• 3.1.2 试剂34
• 3.1.3 培养基34
• 3.2 方法34-37
• 3.2.1 多菌灵含量的测定方法34-35
• 3.2.2 菌株生长量的测定35
• 3.2.3 温度对DY-1 生长的影响35-36
• 3.2.4 pH值对DY-1 生长的影响36
• 3.2.5 外加碳源对DY-1 生长的影响36
• 3.2.6 外加氮源对DY-1 生长的影响36
• 3.2.7 不同温度对DY-1 降解多菌灵的影响36
• 3.2.8 不同pH值对DY-1 降解多菌灵的影响36
• 3.2.9 不同多菌灵初始浓度对DY-1 降解多菌灵的影响36-37
• 3.2.10 不同接种量对DY-1 降解多菌灵的影响37
• 3.2.11 不同外加碳源对DY-1 降解多菌灵的影响37
• 3.2.12 不同外加氮源对DY-1 降解多菌灵的影响37
• 3.3 结果与分析37-44
• 3.3.1 多菌灵标准曲线37-38
• 3.3.2 菌株的生长曲线38
• 3.3.3 温度对DY-1 生长的影响38-39
• 3.3.4 pH值对DY-1 生长的影响39
• 3.3.5 外加碳源对DY-1 生长的影响39-40
• 3.3.6 外加氮源对DY-1 生长的影响40
• 3.3.7 不同温度对DY-1 降解多菌灵的影响40-41
• 3.3.8 不同pH值对DY-1 降解多菌灵的影响41-42
• 3.3.9 不同初始浓度对DY-1 降解多菌灵的影响42
• 3.3.10 不同接种量对DY-1 降解多菌灵的影响42-43
• 3.3.11 不同碳源对DY-1 降解多菌灵的影响43
• 3.3.12 不同氮源对DY-1 降解多菌灵的影响43-44
• 3.4 本章小结44-46
• 第四章 DY-1 降解酶酶学特性研究46-51
• 4.1 材料与方法46-47
• 4.1.1 菌株、培养基和试剂46
• 4.1.2 粗酶液的制备46
• 4.1.3 粗酶液酶活力的测定方法46
• 4.1.4 降解酶的热稳定性46-47
• 4.1.5 温度对酶活的影响47
• 4.1.6 降解酶的酸碱稳定性47
• 4.1.7 pH值对酶活的影响47
• 4.2 结果与分析47-49
• 4.2.1 降解酶的热稳定性47-48
• 4.2.2 温度对酶活的影响48
• 4.2.3 降解酶的酸碱稳定性48-49
• 4.2.4 pH值对酶活的影响49
• 4.3 本章小结49-51
• 第五章 多菌灵在土壤中的降解及对土壤酶活性和微生物的影响51-61
• 5.1 材料与方法51-54
• 5.1.1 土样、试剂、培养基和菌株51
• 5.1.2 农田土壤中多菌灵的降解51-52
• 5.1.3 土壤酶活性的测定52-53
• 5.1.4 多菌灵对土壤中微生物量的影响53-54
• 5.2 结果与分析54-60
• 5.2.1 微生物对多菌灵降解的影响54
• 5.2.2 土壤水分含量对多菌灵降解的影响54-55
• 5.2.3 对土壤过氧化氢酶活性的影响55-56
• 5.2.4 对土壤蔗糖酶活性的影响56-57
• 5.2.5 对土壤脲酶活性的影响57
• 5.2.6 多菌灵对土壤中细菌数量的影响57-58
• 5.2.7 多菌灵对土壤中真菌数量的影响58-59
• 5.2.8 多菌灵对土壤中放线菌数量的影响59-60
• 5.3 本章小结60-61
• 第六章 结论和展望61-64
• 6.1 结论61-62
• 6.2 展望62-64
• 参考文献64-70
• 致谢70-71
• 作者简介及读研期间主要科研成果71

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