石油烃降解菌的筛选与多样性分析

发布时间：2020-04-24 13:36

【摘要】：目前,石油烃污染成为许多地区不可忽视的土壤环境污染问题。石油烃污染物来源有很多,包括原油泄漏和溢油事故、工厂含油废物的排放以及空气的沉降和开采冶炼时含油废物的堆置等。这些石油烃污染物会破坏土壤结构,影响当地的生态环境和作物的生长发育,进而对人类造成安全威胁和经济损失。生物降解被认为是降解石油烃污染的有效方法之一,因其对周围环境污染小、操作简便和费用低等优势逐渐成为研究的热点。本试验从东营和淄博采集土壤样品,对石油降解菌进行筛选,测序鉴定及特性研究。另一方面,为了探究自然情况下石油烃污染物对微生物多样性的影响,还对样品进行了高通量测序及相关分析。研究主要结果如下:1.从淄博和东营采集样品,以石油为唯一碳源进行石油降解菌的筛选和鉴定。通过测序鉴定出35株细菌,其中假单胞菌属(Pseudomonas)6株,芽孢杆菌属(Bacillus)5株,不动杆菌属(Acinetobacter)4株,寡养单胞菌属(Stenotrophornon)3株,红球菌属(Rhodococc)3株,无色杆菌属(Achromobacter)3株,肠杆菌属(Enterobacter)1 株,单胞菌属(Brevundimonas)1株,副球菌属(Paracoccus)1株,阿尔比红细菌属(Albirhodobacte)1株,盐单胞菌属(Holomonas)1株,莱茵海默氏菌属(Rheinheimera)1株,盐田菌属(Salinicola)1 株,微杆菌属(Microbacterium)1 株,短杆菌属(Brevibacterium)株。2.随后又测得其生长状况和降解率的数据。从所得结果来看,在18 ℃时,大部分菌株出现了迟缓期较长,最大生长量较小的现象,而在28 ℃和38 ℃时多数菌株的生长状况大致相同,且在38 ℃的最大生长量要大于28 ℃时的最大生长量。然而部分菌株在18 ℃的条件下具有较大的最大生长量和较长的稳定期。在降解率方面,菌株的降解率均超过30%,大部分菌株的降解率随温度的升高而增加,菌株ZB-100-1和ZB-100-2却出现了 18 ℃时降解率增大的现象。3.本试验还对淄博和东营土壤进行了高通量测序,结果显示:石油烃污染物可以改变土壤中微生物的群落结构,如降低微生物物种丰富度和改变土壤中优势菌群的组成。淄博和东营两地的未受石油烃污染的土壤样品的微生物物种丰富度均高于石油烃污染的土壤样品。淄博土壤样品之间在物种丰富度和均匀程度上没有出现较大的差异。但微生物群落结构表现出明显的差异,尤其是优势菌群的改变。而东营的污染土壤样品与空白对照相比,微生物物种丰富度明显减少,优势菌种亦表现出一定的差异。并且与未被石油烃污染的土壤样品相比,污染土壤样品中的优势菌株Salinimicrobium、海杆菌属(Marinobacter)、革兰菌属(Gramella)、交替赤杆菌属(Altererythrobacter)和Segetibacter、海杆菌属(Marinobacter)、Gillilia和盐单胞菌属(Halomonas)的相对丰富度明显减少。可以看出,严重的石油烃污染会对当地土壤环境产生一定的影响。
【图文】：

在１８邋°Ｃ、２８邋°Ｃ和３８邋°Ｃ三种不同的温度下培养，测量并记录培养液的吸光逡逑值，，最终绘制成生长曲线。逡逑菌株ＤＹ－Ｏ－邋１的生长曲线如图３－１所示：逡逑菌株ＤＹ－０－１逦—－成逡逑２－°邋＇逦＊邋＊邋＊邋￣－４逡逑１．８邋Ｉ逦＾；＾＾＾：：：：：：：：：：：＾逦逦－？邋－＊－３８＾：逡逑３：：；逡逑１－１逦／逡逑：：丨Ａ逡逑０．０逦Ｔ－———ｒ—邋邋邋邋邋邋逦逦逦邋逦邋逦：〗逡逑０逦４逦８邋１２邋１６邋２０邋２４邋２８邋３２邋３６邋４０邋４４邋４８邋５２邋５６逡逑培养时间（ｈ）逡逑图３－１菌株ＤＹ－Ｏ－１的生长曲线逡逑Ｆｉｇ．邋３＿１邋Ｔｈｅ邋ｇｒｏｗｔｈ邋ｃｕｒｖｅ邋ｏｆ邋ＤＹ－Ｏ－１逡逑菌株ＤＹ－Ｏ－１的生长曲线在２８邋°Ｃ和３８邋°Ｃ条件下大致相同，在１８邋°Ｃ时不逡逑１９逡逑

１８邋°Ｃ时的对数期持续的时间更长，长达１２邋ｈ。２８邋°Ｃ和３８邋°Ｃ的条件下稳定期持逡逑续时间较长，长达４０邋ｈ。逡逑菌株ＤＹ－０－４的生长曲线如图３－２所示：逡逑菌株ＤＹ－Ｏ－４逦—－１８Ｔ：逡逑—？邋－？－２ｓｒ逡逑１．８邋逦逡逑１．６邋；逦十邋３８１逡逑ＩＥ－逡逑：ｊ邋／逡逑：：逡逑０逦４逦８邋１２邋１６邋２０邋２４邋２８邋３２邋３６邋４０邋４４邋４８邋５２邋５６逡逑培养时间（ｈ）逡逑图３－２菌株ＤＹ－Ｏ－４的生长曲线逡逑Ｆｉｇ．邋３－２邋Ｔｈｅ邋ｇｒｏｗｔｈ邋ｃｕｒｖｅ邋ｏｆ邋ＤＹ－Ｏ－４逡逑菌株ＤＹ－Ｏ－４在２８邋°Ｃ和３８邋°Ｃ下菌株的生长曲线大致相同，２８邋°Ｃ时菌株的逡逑生长量与３８邋°Ｃ时相比较大。从生长量上来看，２８邋°Ｃ时进入稳定期后的细菌生逡逑长量最大，３８邋°Ｃ比其略低，１８邋°Ｃ生长量最小。从生长周期来看，２８邋°Ｃ和３８邋°Ｃ逡逑时菌株进入对数期较快，１８邋°Ｃ时菌株在１６ｈ后进入对数期，与两个温度下的生逡逑长曲线相比较慢；２８邋°Ｃ和３８邋°Ｃ时菌株的稳定期比１８邋°Ｃ时的长。逡逑菌株ＤＹ－０－５的生长曲线如图３－３所示：逡逑２０逡逑
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X74;X172

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本文编号：2639019