中度嗜盐菌Virgibacillus halodenitrificans PDB-F2合成转运四氢嘧啶和羟基四氢嘧啶机制

发布时间：2017-06-23 06:07

  本文关键词：中度嗜盐菌Virgibacillus halodenitrificans PDB-F2合成转运四氢嘧啶和羟基四氢嘧啶机制，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：中度嗜盐菌Virgibacillus halodenitrificans PDB-F2在高盐条件下具有高效的苯酚降解能力,该菌株在高盐含酚废水生物处理中具有一定的应用潜力。中度嗜盐菌一般通过自身合成或转运相容性溶质来抵抗外界盐度。因此,研究典型相容性溶质合成转运机制对于阐明该菌株耐盐机理具有重要意义。本研究通过核磁共振(1H-NMR)的方法确定了V. halodenitrificans PDB-F2菌合成的主要相容性溶质是四氢嘧啶和羟基四氢嘧啶。利用PCR扩增与克隆技术鉴定了四氢嘧啶合成基因ectA、ectB、ectC和羟基四氢嘧啶合成基因ectD、ectA、ectB、ectC基因按照同一方向依次排列构成一个基因簇ectABC,而ectD则不与ectABC排列在一起。采用高效液相色谱(HPLC)和实时荧光定量PCR (RT-PCR)分析发现,四氢嘧啶和羟基四氢嘧啶的合成受到盐度的影响,四氢嘧啶是主要成分,羟基四氢嘧啶是次要成分。四氢嘧啶含量及其合成基因ectA、ectB和ectC的表达量在12% NaCl时达到最大,而羟基四氢嘧啶含量及其合成基因ectD的表达量则在15%NaCl时达到最大。且羟基四氢嘧啶/四氢嘧啶的相对比例从3%NaCl时的0.04提高到15%NaCl时的0.45,表明羟基四氢嘧啶更倾向于在高盐条件下产生。四氢嘧啶和羟基四氢嘧啶的合成也受到PDB-F2菌生长时期的影响,在5%NaCl条件下,羟基四氢嘧啶/四氢嘧啶的相对比例从对数生长早期的0.018增加到稳定期时的0.11,表明羟基四氢嘧啶更倾向于在稳定期产生。当PDB-F2菌受到5%NaCl到10%NaCl的高渗冲击后,四氢嘧啶含量逐步上升,在冲击后6h达到最高,而羟基四氢嘧啶则在8h后才开始逐渐合成,ectA、ectB和ectC的基因表达量在冲击后1.5 h达到最高,而ectD基因则在3.5 h后才开始逐渐表达。外源添加的羟基四氢嘧啶可以明显地提高PDB-F2菌的最大生长量,而外源添加的四氢嘧啶仅可以在一定程度上缩短PDB-F2菌生长的停滞期。当外界同时存在四氢嘧啶和羟基四氢嘧啶时,PDB-F2菌优先摄取羟基四氢嘧啶。且外界盐度越高,越能够刺激四氢嘧啶和羟基四氢嘧啶的转运。
【关键词】：中度嗜盐菌 耐盐机制 相容性溶质 四氢嘧啶 羟基四氢嘧啶
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X172
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 前言11-23
• 1.1 研究背景与意义11-12
• 1.1.1 研究背景11
• 1.1.2 研究意义11-12
• 1.2 中度嗜盐菌概述12-15
• 1.2.1 中度嗜盐菌定义与分类12-14
• 1.2.2 中度嗜盐菌的应用14
• 1.2.3 中度嗜盐菌的耐盐机制14-15
• 1.3 中度嗜盐菌相容性溶质的研究进展15-18
• 1.3.1 四氢嘧啶和羟基四氢嘧啶15-16
• 1.3.2 其他种类的相容性溶质16-17
• 1.3.3 相容性溶质作用机制17-18
• 1.4 四氢嘧啶和羟基四氢嘧啶的合成转运18-20
• 1.4.1 四氢嘧啶和羟基四氢嘧啶的合成途径18-19
• 1.4.2 四氢嘧啶和羟基四氢嘧啶合成酶基因19-20
• 1.4.3 四氢嘧啶和羟基四氢嘧啶的转运20
• 1.5 研究目的及内容20-23
• 1.5.1 研究目的20-21
• 1.5.2 研究内容21-22
• 1.5.3 技术路线22-23
• 第2章 实验材料及分析方法23-33
• 2.1 实验试剂及配制23-27
• 2.1.1 实验试剂23-25
• 2.1.2 培养基的配置25-27
• 2.1.3 试剂配制及保存27
• 2.2 主要实验仪器及设备27-30
• 2.2.1 实验仪器27-28
• 2.2.2 实验设备28-30
• 2.3 分析方法30-33
• 2.3.1 四氢嘧啶和羟基四氢嘧啶的提取30-31
• 2.3.2 四氢嘧啶和羟基四氢嘧啶的分析方法31-33
• 第3章 V.halodenitrificans PDB-F2菌生理特性研究33-41
• 3.1 引言33
• 3.2 材料与方法33-35
• 3.2.1 扫描电镜生物样品前处理33-34
• 3.2.2 核磁共振(NMR)分析方法34
• 3.2.3 培养基对PDB-F2菌的影响试验34
• 3.2.4 接种量对PDB-F2菌的影响试验34-35
• 3.2.5 PDB-F2菌耐受盐度范围试验35
• 3.3 结果与讨论35-40
• 3.3.1 PDB-F2菌株形态特征35
• 3.3.2 PDB-F2菌合成相容性溶质的种类35-37
• 3.3.3 培养基对PDB-F2菌耐盐生长及合成相容性溶质的影响37-38
• 3.3.4 接种量对PDB-F2菌耐盐生长及合成相容性溶质的影响38-39
• 3.3.5 PDB-F2菌耐受盐度范围39-40
• 3.4 本章小结40-41
• 第4章 四氢嘧啶和羟基四氢嘧啶合成基因鉴定分析41-48
• 4.1 引言41
• 4.2 材料与方法41-43
• 4.2.1 细菌基因组DNA的提取41-42
• 4.2.2 目的基因PCR扩增42-43
• 4.2.3 PCR扩增产物克隆43
• 4.3 结果与讨论43-47
• 4.3.1 四氢嘧啶与羟基四氢嘧啶合成基因的鉴定43-45
• 4.3.2 合成基因结构分析45-47
• 4.4 本章小结47-48
• 第5章 四氢嘧啶和羟基四氢嘧啶的合成机制48-62
• 5.1 引言48-49
• 5.2 材料与方法49-52
• 5.2.1 盐度和生长时期对PDB-F2菌合成相容性溶质的影响49
• 5.2.2 高渗与低渗冲击试验49
• 5.2.3 盐离子对PDB-F2菌生长及合成相容性溶质的影响49
• 5.2.4 提取总RNA49-50
• 5.2.5 合成cDNA第一链方法50-51
• 5.2.6 实时荧光定量PCR测定基因表达量51-52
• 5.3 结果与讨论52-61
• 5.3.1 盐度对PDB-F2菌合成四氢嘧啶和羟基四氢嘧啶的影响52-54
• 5.3.2 生长时期对PDB-F2菌合成四氢嘧啶和羟基四氢嘧啶的影响54-57
• 5.3.3 渗透变化对PDB-F2菌合成四氢嘧啶和羟基四氢嘧啶的影响57-59
• 5.3.4 盐离子对PDB-F2菌生长及合成四氢嘧啶和羟基四氢嘧啶的影响59-61
• 5.4 本章小结61-62
• 第6章 四氢嘧啶和羟基四氢嘧啶的转运规律62-67
• 6.1 引言62
• 6.2 材料与方法62-63
• 6.2.1 外源添加四氢嘧啶和羟基四氢嘧啶对PDB-F2菌的影响62
• 6.2.2 四氢嘧啶和羟基四氢嘧啶的转运试验62-63
• 6.3 结果与讨论63-66
• 6.3.1 外源添加四氢嘧啶和羟基四氢嘧啶对PDB-F2菌生长的影响63
• 6.3.2 外源添加四氢嘧啶和羟基四氢嘧啶对PDB-F2菌胞内积累的影响63-64
• 6.3.3 四氢嘧啶和羟基四氢嘧啶在不同盐度下的转运过程64-65
• 6.3.4 四氢嘧啶和羟基四氢嘧啶在不同添加浓度时的转运过程65-66
• 6.4 本章小结66-67
• 第7章 结论与展望67-69
• 7.1 结论67-68
• 7.2 展望68-69
• 参考文献69-76
• 致谢76-77
• 硕士论文相关研究成果77

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 贺冰;陶萍;陈爱连;施超欧;;亲水相互作用色谱法测定中度嗜盐菌中四氢嘧啶和羟基四氢嘧啶[J];分析试验室;2016年01期

2 黄中子;李辉;刘勇弟;陆志艳;郭晓觉;;一株中度嗜盐菌Virgibacillu sp.PDB-F2对苯酚的降解特性[J];环境科学与技术;2015年12期

3 肖媛;刘伟;汪艳;左艳霞;胡锐;李婷婷;崔宗斌;;生物样品的扫描电镜制样干燥方法[J];实验室研究与探索;2013年05期

4 朱道辰;刘杏荣;;相容性溶质四氢嘧啶及其羟基化衍生物的研究进展[J];中国生物工程杂志;2011年02期

5 郑昕;马虹;阎喜文;张苓花;;Halomonas venusta DSM4743渗透压冲击下四氢嘧啶合成与释放[J];微生物学通报;2010年07期

6 王魁荣;张树军;李少贺;桑小雪;白林含;;一株中度嗜盐菌Halomonas sp.NY-011的耐盐特性及机理[J];应用与环境生物学报;2010年02期

7 赵百锁;杨礼富;王磊;卢伟东;杨苏声;;中度嗜盐菌相容性溶质机制的研究进展[J];微生物学报;2007年05期

8 李耀辰;鲍建国;周旋;信欣;万红霞;;高盐度有机废水对生物处理系统的影响研究进展[J];环境科学与技术;2006年06期

9 何健,汪婷,孙纪全,顾立锋,李顺鹏;以四氢嘧啶为主要相容性溶质的中度嗜盐菌I15的分离和特性研究[J];微生物学报;2005年06期

10 刘会强,张立丰,韩彬,迪里拜尔.托乎提;嗜盐菌的研究新进展[J];新疆师范大学学报(自然科学版);2005年03期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 周祯;新疆拜城地区盐矿山嗜盐微生物多样性及其系统演化研究[D];浙江大学;2007年

  本文关键词：中度嗜盐菌Virgibacillus halodenitrificans PDB-F2合成转运四氢嘧啶和羟基四氢嘧啶机制，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：474077