耐砷细菌的分离、鉴定及其对砷的氧化与还原能力研究

发布时间：2017-06-29 23:12

  本文关键词：耐砷细菌的分离、鉴定及其对砷的氧化与还原能力研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：利用微生物修复砷污染环境由于具备经济、环保且无二次污染等优点,得到了相关学者的广泛关注。近年来,研究者在利用微生物修复砷污染环境的研究中取得了较大进展,但总体而言,相关的研究大多还处于实验室试验阶段,在推广和应用中依然存在着不少技术障碍。因此,在已有研究基础上,进一步探究微生物与砷的互作关系,有助于为砷污染微生物修复技术的应用提供理论依据和生物材料。本研究从湖南石门采集的砷污染土壤样品中分离、筛选出优势耐砷细菌,对其进行生理生化及分子鉴定,并进一步探究了耐砷细菌对砷的氧化与还原能力。通过批量试验,得到了如下结果：1,利用稀释涂布法从8个砷污染土壤样品中分离得到28株耐砷细菌,在此基础上利用砷浓度梯度法进行筛选,发现编号为2-2、4-3、8-5的3株细菌在As(V)浓度达2000mg·L-1的胁迫平板中均表现出较好的耐受性,并在含砷的液态LB培养基中也表现出了较好的长势,表明三株细菌对砷具有很强的耐性。2,将筛得的3株优势耐砷细菌进行生理生化鉴定及16SrDNA基因序列分析,结果表明：菌株2-2为Pseudomonas taiwanensis(台湾假单胞菌),菌株4-3为Pseudomonas monteilii(蒙氏假单胞菌),菌株8-5为Pseudomonas sp,(假单胞菌属菌株),相似度均为100%。将该3株细菌的基因序列递交NCBI获得的基因序列号分别为：KP313734、KP313735和KP313736。3,在实验室条件下,进行批量试验进一步研究了3株耐砷优势菌株对砷的氧化与还原能力。结果表明,3株耐砷细菌对于As(Ⅲ)均不具备氧化能力,但是,三株细菌对As(V)均具有较强的还原能力,Pseudomonas taiwanensis和Pseudomonas monteilii均能够在6h内能将LB培养液中浓度达10mg·L-1的As(Ⅴ)全部还原,产物为As(Ⅲ)。此外,3株细菌对环境中的As(Ⅲ)和As(Ⅴ)均表现出一定的生物吸附能力。
【关键词】：砷 细菌 耐性 氧化 还原
【学位授予单位】：湖南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X172
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-21
• 1.1 课题的研究背景、内容、目的及意义10-11
• 1.1.1 课题的研究背景10
• 1.1.2 课题的研究内容、目的和意义10-11
• 1.2 技术路线图11
• 1.3 综述11-21
• 1.3.1 环境中砷的主要来源11-12
• 1.3.2 砷的存在形态及毒性12-13
• 1.3.3 土壤砷污染状况13-14
• 1.3.4 微生物在砷地球化学循环中的作用14-15
• 1.3.5 微生物对三价砷的氧化15-16
• 1.3.6 微生物对五价砷的还原16-19
• 1.3.7 微生物对砷的甲基化作用19-20
• 1.3.8 微生物在砷污染修复环境中的作用20-21
• 第二章 耐砷优势细菌的分离及筛选21-29
• 2.1 试验材料、仪器、试剂21-22
• 2.1.1 试验材料21
• 2.1.2 试验仪器21
• 2.1.3 试验试剂21-22
• 2.2 实验方法22-24
• 2.2.1 牛肉膏蛋白胨培养基的配制22
• 2.2.2 土壤总砷的测定22
• 2.2.3 耐砷细菌的分离、筛选22-24
• 2.2.4 数据处理24
• 2.3 试验结果24-27
• 2.3.1 耐砷细菌的初筛24-25
• 2.3.2 砷浓度梯度法筛选25-26
• 2.3.3 液体培养法筛选26-27
• 2.4 讨论27-28
• 2.4.1 砷对微生物生长的抑制27
• 2.4.2 微生物对砷的耐受27-28
• 2.5 小结28-29
• 第三章 耐砷细菌的形态及分子生物学鉴定29-39
• 3.1 实验仪器和试剂29-30
• 3.1.1 实验材料29
• 3.1.2 实验仪器29-30
• 3.1.3 实验试剂30
• 3.2 耐砷细菌形态学鉴定30
• 3.3 耐砷细菌分子生物学鉴定30-32
• 3.3.1 实验试剂的制备30-31
• 3.3.2 DNA的提取31
• 3.3.3 制胶31
• 3.3.4 点样31
• 3.3.5 电泳31
• 3.3.6 PCR扩增31
• 3.3.7 扩增产物的序列测定及相关数据处理31-32
• 3.4 结果与分析32-38
• 3.4.1 耐砷细菌形态学及生理生化鉴定32-33
• 3.4.2 耐砷细菌分子生物学鉴定33-38
• 3.5 小结38-39
• 第四章 三株耐砷细菌对砷氧化还原作用探究39-49
• 4.1 试验材料、仪器、试剂39-40
• 4.1.1 试验材料39
• 4.1.2 试验仪器39-40
• 4.1.3 试验试剂40
• 4.2 实验方法40-41
• 4.2.1 牛肉膏蛋白胨培液体养基的配制40
• 4.2.2 含砷细菌培养液的制备40
• 4.2.3 培养液中不同形态砷含量的测定40-41
• 4.2.4 数据处理41
• 4.3 实验结果41-45
• 4.3.1 三株耐砷细菌对As(Ⅲ)的氧化能力探究41-43
• 4.3.2 三株耐砷细菌对As(Ⅴ)的还原能力探究43-45
• 4.4 讨论45-48
• 4.4.1 三株耐砷细菌对三价砷的氧化45
• 4.4.2 三株耐砷细菌对五价砷的还原45-48
• 4.5 小结48-49
• 第五章 全文结论与展望49-51
• 5.1 全文结论49-50
• 5.2 展望50-51
• 参考文献51-60
• 附录60-63
• 致谢63-64
• 个人简历64

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