除草剂异丙隆降解菌株的筛选鉴定及降解特性和应用研究

发布时间：2021-07-07 16:06

　　随着城市化进程和农村劳动力转移的不断加快,为提高农业生产效率保证农业生产的正常进行,除草剂被大量广泛使用,取代脲类除草剂就是其中的一种。因取代脲类除草剂的大量使用而造成的除草剂残留问题已经引起人们的广泛关注,对污染环境修复问题已成为迫在眉睫的重要课题。生物修复因具有经济、安全、方便、高效等优点,成为处理有机物面源污染的重要手段。本研究将对异丙隆（取代脲类除草剂的一种）降解菌株的分离过程进行介绍,对降解菌株的生长和降解性状进行研究,在此基础上完成对菌株的修复取代脲类除草剂污染能力的评估,以期为人们认识取代脲类除草剂在环境中的生物降解过程提供帮助,并为解决取代脲类除草剂的面源污染提供一种安全高效的方法。采用富集培养的方式从长期受除草剂污染土壤中分离了五株细菌,分别命名为Y57、YBL1、YBL2、YBL3和CA6。其中菌株Y57、YBL1、YBL2和YBL3降解取代脲类除草剂异丙隆,菌株CA6可以降解取代脲类除草剂降解过程中产生的苯胺化合物。根据生理生化特性和16SrRNA基因序列比对,将其中的一株细菌Y57鉴定为鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas sp.）细菌。将细菌YBL1、YB... 

【文章来源】：南京农业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：162 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号与缩略语说明
前言
文献综述
    第一章 农药污染的生物修复
        1 生物修复概述
            1.1 原位生物修复
            1.2 异位生物修复
            1.3 生物修复的优点与局限性
        2 农药残留的微生物修复
            2.1 降解农药的微生物
            2.2 微生物降解的机理
            2.3 微生物修复中降解基因和酶的研究
            2.4 影响微生物降解的因素
        参考文献
    第二章 取代脲类除草剂的残留药害及微生物降解研究
        1 取代脲类除草剂简介
            1.1 取代脲类除草剂的分子结构及性质
            1.2 取代脲类除草剂的除草机理及使用
            1.3 取代脲类除草剂的毒理试验
            1.4 各国关于取代脲类除草剂的使用及残留的相关规定
        2 取代脲类除草剂在环境中的行为
            2.1 取代脲类除草剂在水和土壤中的动态
            2.2 取代脲类除草剂对环境的影响
        3 取代脲类除草剂产生药害
        4 取代脲类除草剂的降解的研究的现状
            4.1 异丙隆在土壤中的降解和植物中的降解
            4.2 取代脲类除草剂的细菌降解和降解菌株的分离
            4.3 取代脲类除草剂的代谢途径的研究
            4.4 菌株代谢降解取代脲类除草剂过程中的协同代谢作用
        5 双加氧酶简介
        6 固氮螺菌属分类的简介
        参考文献
实验部分
    第一章 异丙隆降解菌株的筛选及鉴定
        第一节 异丙隆降解菌株的筛选
            1 材料与方法
                1.1 培养基、试剂及菌株
                1.2 异丙隆降解细菌的富集、分离和纯化
                1.3 异丙隆分析测定方法
                1.4 菌体生长量的测定方法
                1.5 菌株的鉴定
                1.6 菌株的抗生素抗性
                1.7 降解菌株质粒提取
                1.8 ERIC-PCR方法
            2 结果与讨论
                2.1 异丙隆降解菌株的分离
                2.2 降解菌株的菌落、菌体形态及生理生化特征
                2.3 菌株基于16S rRNA基因序列的鉴定
                2.4 菌株质粒的提取
                2.5 ERIC-PCR结果
        第二节 异丙隆降解菌株的生长特性
            1 材料与方法
                1.1 试剂与菌种
                1.2 菌种制备及菌体生长量的测定方法
                1.3 生长曲线的测定
                1.4 菌株在不同碳、氮源条件下的生长
                1.5 培养条件对菌株生长的影响
                1.6 菌株的耐盐与需盐性
                1.7 金属离子对菌株存活与生长的影响
            2 结果与讨论
                2.1 菌株的生长曲线
                2.2 菌株在不同碳源条件下的生长
                2.3 菌株在不同氮源条件下的生长
                2.4 不同培养条件对菌株生长的影响
                2.5 金属离子对菌株YBL2的生长的影响
                2.6 碳氮比对菌株生长的影响
                2.7 菌株的耐盐性与需盐性
        第三节 一株可降解取代脲类除草剂代谢产物——间氯苯胺的细菌的分类鉴定
            1 材料与方法
                1.1 培养基与菌株
                1.2 菌株的分离
                1.3 菌株的鉴定
                1.4 菌株固氮能力的测定
                1.5 菌株降解间氯苯胺
                1.6 菌株降解间氯苯胺
            2 结果与讨论
                2.1 降解菌株的分离与初步鉴定
                2.2 降解菌株的形态和培养特征
                2.3 菌株的化学指标测定结果
                2.4 菌株CA6碳源利用测定
                2.5 菌株的固氮能力
        本章小结
        参考文献
    第二章 异丙隆降解菌株降解取代脲类除草剂的特性研究
        第一节 异丙隆降解菌株降解水环境中取代脲类除草剂
            1 材料与方法
                1.1 培养基与试剂
                1.2 供试菌株及菌悬液的制备
                1.3 降解曲线的测定
                1.4 环境因素对异丙隆降解菌降解的影响
                1.5 降解谱试验
                1.6 异丙隆分析测定方法
                1.7 菌体生长量的测定方法
            2 结果与讨论
                2.1 异丙隆菌株的降解曲线测定与性能
                2.2 环境条件对菌株降解异丙隆的影响
                2.3 降解谱实验
        第二节 菌株YBL1、YBL2和YBL3降解土壤中异丙隆的特性
            1 材料与方法
                1.1 培养基、试剂及菌株
                1.2 异丙隆降解菌株培养及处理
                1.3 土壤前期处理
                1.4 实验过程与方法
                1.5 降解菌株在土壤存活能力
                1.6 土壤样品除草剂的提取与检测
            2 结果与讨论
                2.1 菌株降解不同土壤中的异丙隆
                2.2 接种量对菌株降解土壤中异丙隆的影响
                2.3 温度对降解的影响
                2.4 添加碳氮源对降解的影响
                2.5 菌株在新鲜土和灭菌土中降解异丙隆的差别
                2.6 土壤含水量(通气状况)对降解的影响
                2.7 菌株降解土壤中残留的其他两种除草剂
        本章小结
        参考文献
    第三章 菌株降解取代脲类除草剂的途径
        1 方法与材料
            1.1 培养基与试剂
            1.2 菌株与培养条件
            1.3 菌株降解取代脲类除草剂
            1.4 菌株降解苯胺
            1.5 菌株和菌株的细胞破碎液降解邻苯二酚
            1.6 菌株中的catA基因的扩增
        2 结果与讨论
            2.1 菌株降解除草剂和可能的代谢中间产物
            2.2 菌株降解取代脲类除草剂的过程中产生红色物质
            2.3 菌株降解苯胺类化合物
            2.4 YBL2降解邻苯二酚及其衍生物
            2.5 异丙隆降解菌株细胞破碎液降解顺,顺-粘糠酸
        本章小结
        参考文献
    第四章 菌株降解取代脲类除草剂的盆钵和小区实验
        1 材料与方法
            1.1 菌株与培养基
            1.2 菌株的活化
            1.3 土壤前期处理
            1.4 菌株Y57降解土壤中的绿麦隆的盆钵试验
            1.5 菌株YBL1、YBL2和YBL3降解取代脲类除草剂的水培实验
            1.6 菌剂的发酵
            1.7 小区实验
            1.8 土壤中除草剂残留的测定
        2 结果与讨论
            2.1 菌株降解土壤中的样品中的绿麦隆
            2.2 菌株降解水培溶液中的异丙隆解除除草剂对油菜生长的影响
            2.3 菌剂降解土壤中的绿麦隆和绿磺隆残留
        本章小结
        参考文献
全文总结
本文的创新点
附录1 培养基及试剂配方
附录2 论文中的序列
附录3 菌株CA6的保藏证明
附录4 脂肪酸中英文名称对照
附录5 在学期间发表论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]除草剂对作物生理生化指标的影响[J]. 李贵,吴竞仑.  安徽农业科学. 2007(29)
[2]英国将逐步停止异丙隆的使用[J]. 武丽辉.  农药科学与管理. 2007(10)
[3]砷污染土壤的生物修复研究进展[J]. 白建峰,林先贵,尹睿,张华勇.  土壤. 2007(05)
[4]两株菌对氯氰菊酯及其降解产物3-PBA的协同代谢研究[J]. 许育新,孙纪全,李晓慧,李顺鹏,陈义,吴春艳.  微生物学报. 2007(05)
[5]取代脲类除草剂氟草隆对大鼠的亚慢性毒性研究[J]. 钟义红,顾军,张爱红,施爱民.  江苏预防医学. 2007(03)
[6]邻苯二酚2,3-双加氧酶的结构和功能研究进展[J]. 周鑫淼,陈洁君,耿立召,李丹花,陈明,林敏.  生物技术通报. 2007(04)
[7]PSⅡ抑制剂作用位点的研究进展和方法[J]. 刘玉晓,许晓明.  农药. 2007(03)
[8]多氯联苯复合污染土壤的土著微生物修复强化措施研究[J]. 滕应,骆永明,李振高,邹德勋.  土壤. 2006(05)
[9]甲氰菊酯降解菌JQL4-5的分离鉴定及降解特性研究[J]. 洪源范,洪青,武俊,张忠辉,李顺鹏.  环境科学. 2006(10)
[10]绿麦隆与阿特拉津对小鼠毒性作用[J]. 穆洪,张平,徐建.  中国公共卫生. 2006(08)

博士论文
[1]有机磷农药长期污染土壤的微生物分子生态效应[D]. 张瑞福.南京农业大学 2004



本文编号：3269938