毒死蜱降解菌Cupriavidus nantongensis X1的LuxAB基因标记及其土壤中定殖与迁移

发布时间：2020-07-25 11:47

【摘要】：本文的研究对象为毒死蜱的高效降解菌X1,分别通过电转化法、CaCl2转化法将含有LuxAB发光酶基因的质粒pTR102导入毒死蜱的高效降解菌株X1,研究了转化子在不同类型、不同处理土壤中的存活状况;对标记菌Lux-X1和出发菌X1降解毒死蜱及其产物TCP的特性进一步分析;深入探究了土壤非生物因子温度、湿度对Lux-X1在土壤中的定殖动态、迁移分布的影响,研究结果归纳如下:1、降解菌X1菌株不仅对毒死蜱有高效的降解效果,对其产物3,5,6-TCP也有降解能力,在24h时对200mg/L的毒死蜱降解能力达到60.7%,对中间产物TCP的降解率可达69.3%。2、通过电转化和CaCl2转化法成功地将发光酶基因LuxAB导入降解菌X1中,即Lux-X1标记菌株。在暗室中观察菌落发光活性,可得电转化的成功率大于CaCl2转化法,12次连续无抗性培养传代,结果可知电转化所得标记菌的遗传稳定性较CaCl2法所得稳定。3、在不同时间内,标记菌Lux-X1与出发菌X1降解相同浓度毒死蜱的趋势基本一致,当时间为72h时,毒死蜱的降解率分别为出发菌79.25%,电转化的标记菌72.82%,CaCl2转化的标记菌68.96%;同时对代谢产生20mg/L的TCP能降解完全。降解毒死蜱的能力有略微差异,外源性DNA转入X1菌后对毒死蜱的降解能力影响不大,因此可以将Lux-Xl菌株释放到土壤环境中进行检测和进一步的修复研究。4、将标记菌Lux-Xl分别接种于砂土、黄褐土的灭菌和非灭菌土中,存活状况如下:砂土黄褐土;灭菌土非灭菌土。整体规律为接菌后的前18d活菌数下降趋势较快,之后缓慢减少趋于不变,质粒保留率在0-30d内逐渐降低,30d以后,质粒的变化趋势较平缓,可见一个月的时间标记菌能适应环境,定殖其中。5、土柱分别于10℃、20℃、30℃恒温培养,在砂土和红壤环境中,温度越高,迁移速度越慢,随着温度的变化,标记菌Lux-Xl在10℃、20℃、30℃向下迁移速度依次递减,而黄褐土环境下温度增高,迁移速度增大,在10℃、20℃、30℃向下迁移速度依次递增,因此不同类型的土壤,温度对其中菌的迁移影响存在差异。6、土柱环境在30%WHC、60%WHC和100%WHC的情况下,标记菌Lux-Xl在砂土和黄褐土环境中,田间最大持水量的60%时,菌落移动的最快,迁移速度依次为60%WHC、30%WHC、100%WHC,而红壤环境,在100%WHC、60%WHC、30%WHC迁移速度依次增大,三种不同类型的土壤,受湿度的影响有一定差异。同种环境状况下,在相同温度或湿度的情况下迁移速度砂土黄褐土红壤。
【学位授予单位】：安徽农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X172;X592
【图文】：

毒死蜱,化学结构,吡啶,毒性

图 1.1 毒死蜱的化学结构Fig. 1.1 Chemical structure of chlorpyrifos态毒性,5,6－三氯－2－吡啶醇，是毒死蜱和甲基毒

化学结构式,降解环境,研究进展,理化性质

5,6-TCP 化学结构式Fig 1.2 Chemical structure of 3,5,6-TCP物降解的研究进展土壤中的降解除土壤本身理化性质，农因素的影响，这两者在降解环境中相互影

毒死蜱,菌株,降解效果

X1 不仅能很好的降解毒死蜱，还能对其中间产物 TCP 达到降解效果。由图，在 0-2h 期间，降解菌开始利用毒死蜱为其碳源，对毒死蜱有降解效果，但生量很小，2-6h 时，降解速率明显增强，毒死蜱的量在快速减少的同时 TCP也逐渐增加，6h 达到最大，6h 以后，毒死蜱和 TCP 成为 X1 菌共同的碳源和质，此时，利用毒死蜱的速率开始明显降低，降解曲线呈缓慢下降，产生的逐渐被 X1 菌降解，可以看出在 12h 时，利用 TCP 的速率减慢，相反毒死蜱的势增大，24h 时，X1 菌对毒死蜱和 TCP 的降解率分别为 60.7%和 69.3%。

【参考文献】