基于重组发光细菌的重金属生物监测技术研究

发布时间：2023-03-11 14:55

　　针对水环境中重金属生物毒性的检测需求,本论文研究开发了基于重组发光细菌的重金属毒性自动在线检测技术。重组发光细菌能够将可生物利用重金属组分的浓度信息转化成易于检测且能够量化的生物荧光指标,从而能够用于检测重金属污染的生物毒性风险。本研究自主构建了5株具有不同重金属响应特性的重组发光细菌。通过PCR扩增方法,从Klebsiella pneumoniae、Pseudomonas putida SP1、Pseudomonas sp.ND6、Rahnella aquatilis HX2和Klebsiella oxytoca M5al中,将cad、mer、pbr、cue、和cop基因中的重金属功能识别基因提取出来,插入含有lux CDABE发光基因的p UCD615质粒中,以使发光基因的表达受到功能识别基因调控,然后将重组的质粒转化到E.Coli DH5α感受态细胞,从而得到对汞、镉、铅、铜、银5种重金属具有响应特性的重组发光细菌p THE14-E.Coli、p THE30-E.Coli、p THE57-E.Coli、p THE10-E.Coli和p THE11-E.Coli。研究中建立了重组发...

【文章页数】：114 页

【学位级别】：博士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 重金属污染及检测
        1.1.1 重金属污染
        1.1.2 重金属污染检测技术
    1.2 重组发光细菌技术发展现状
        1.2.1 重组发光细菌检测原理
        1.2.2 重组发光细菌的研究现状
    1.3 重组发光细菌在环境领域中应用研究进展
    1.4 研究目的和研究内容
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究内容
    1.5 技术路线图
第2章 重金属响应的重组发光细菌的构建
    2.1 前言
    2.2 材料与方法
        2.2.1 材料
        2.2.2 试验方法
    2.3 p THE14-E. coli JM109重组发光细菌的构建方法
        2.3.1 试验方法
        2.3.2 实验结果与讨论
    2.4 其他重组发光细菌的构建
        2.4.1 试验方法
        2.4.2 实验结果与讨论
    2.5 本章小结
第3章 重组发光细菌检测条件优化及重金属响应特性研究
    3.1 前言
    3.2 重组发光细菌的生长曲线及重金属响应特性研究
        3.2.1 重组发光细菌的基本生长特性
        3.2.2 单位菌对重金属检测灵敏程度分析
    3.3 其他检测条件的优化研究
        3.2.1 测试温度的影响
        3.2.2 重组发光细菌的冷冻干燥保存方法研究
    3.4 重组发光细菌的重金属响应特性
        3.4.1 p THE14-E. coli的重金属响应特性
        3.4.2 p THE30-E. coli的重金属响应特性
        3.4.3 p THE57-E. coli的重金属响应特性
        3.4.4 p THE10-E. coli的重金属响应特性
        3.4.5 p THE11-E. coli的重金属响应特性
    3.5 重组发光细菌在环境水样检测中的应用
        3.5.1 重组发光细菌检测中的假阴性问题
        3.5.2 采用内标检测法避免实际水样测试中的假阴性问题
    3.6 本章小结
第4章 基于重组发光细菌重金属毒性自动在线监测仪研究
    4.1 前言
    4.2 重金属生物毒性自动在线监测仪的搭建
        4.2.1 重金属生物毒性自动在线监测仪系统结构
        4.2.2 系统运行及控制软件
    4.3 仪器运行与反应条件优化研究
        4.3.1 运行条件
        4.3.2 菌液复苏池中菌液混合对检测结果的影响
        4.3.3 连续测定中的交叉污染问题
        4.3.4 仪器连续运行期间重组发光细菌活性的变化
    4.4 环境水样连续检测分析
    4.5 本章小结
第5章 二维生物毒性自动在线监测仪的研制
    5.1 前言
    5.2 二维生物毒性自动在线监测仪的设计
        5.2.1 二维生物毒性自动在线监测仪的结构
        5.2.2 二维生物毒性自动在线监测仪的检测流程
        5.2.3 仪器运行工作流程
        5.2.4 二维生物毒性自动在线监测仪的毒性计算方法
    5.3 仪器运行及数据分析
        5.3.1 运行条件
        5.3.2 水样测试结果与分析
    5.4 本章小结
第6章 结论和建议
    6.1 结论
    6.2 建议
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果



本文编号：3759726