多环芳烃萘降解菌的分离鉴定以及降解途径的初步探究

发布时间：2024-03-17 01:40

　　萘和菲是多环芳烃(PAHs)的典型代表,常被用作研究PAHs污染生物修复的模式化合物。对萘和菲生物降解的研究,可以帮助人们了解其他多环芳烃的降解机理和生物降解可行性,为最终消除PAHs和石油烃等难降解有机化合物的环境污染提供理论依据和治理方法。本实验利用单一碳源培养基,从武汉金口张公堤处污泥中富集分离得到两株能以萘为唯一碳源生长的优势降解菌株。通过形态学观察、生理生化特征测试及16S rDNA序列的系统发育分析,对分离菌株进行了鉴定,并采用PCR技术对菌株萘降解过程中的关键酶基因进行了克隆分析。菌株XA1和XB1均属于荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)。菌株XA1和XB1在以萘为唯一碳源的无机盐液体培养基中的最适生长温度均为28℃,最适生长pH值分别为7.5和7.0。菌株XA1和XB1在以菲为唯一碳源的无机盐液体培养基中最适生长温度也均为28℃,最适生长pH值分别为7.0和7.5。在最适生长条件下,以3%的接种量分别将菌株XA1、XB1接种至含有500 mg/L萘的无机盐培养基中,3 d后它们对萘的降解率分别达到93.4%和74.7%；以10%的接种量分别将...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
缩略词(Abbreviation)
第一部分：引言
    1.1 多环芳烃的来源
        1.1.1 多环芳烃的天然来源
        1.1.2 多环芳烃的人为来源
            1.1.2.1 化学工业污染源
            1.1.2.3 生活污染源
    1.2 多环芳烃对人类的危害
        1.2.1 PAHs的光致毒作用
        1.2.2 PAHs的免疫抑制反应
    1.3 多环芳烃模式化合物萘、菲
        1.3.1 模式化合物萘的化学毒理性质
        1.3.2 模式化合物菲的化学毒理性质
    1.4 多环芳烃降解菌的分类
        1.4.1 萘的降解细菌种类
        1.4.2 菲的降解细菌种类
    1.5 细菌对多环芳烃的降解代谢
        1.5.1 细菌萘的降解途径
        1.5.2 细菌菲的降解途径
    1.6 萘、菲降解菌降解基因的分子遗传学分析
        1.6.1 降解基因的组成及分类
            1.6.1.1 nah基因簇
            1.6.1.2 phn基因簇
    1.7 微生物降解多环芳烃的研究进展
    1.8 本研究的目的与意义
第二部分：材料与方法
    2.1 实验材料
        2.1.1 土样来源
        2.1.2 试剂种类
        2.1.3 主要仪器
        2.1.4 培养基
    2.2 实验方法
        2.2.1 萘降解菌株的筛选
            2.2.1.1 萘优势降解菌株的初筛
            2.2.1.2 萘优势降解菌株的复筛
        2.2.2 萘优势菌株的生理特性鉴定
            2.2.2.1 菌株形态学鉴定
            2.2.2.2 菌株常规生长曲线的测定
            2.2.2.3 16S rDNA测序及序列比对
            2.2.2.4 菌株系统发育树的构建
            2.2.2.5 菌株抗生素敏感性试验
        2.2.3 菌株降解特性的研究
            2.2.3.1 菌株对萘的降解特性
            2.2.3.2 菌株对菲的降解特性
            2.2.3.3 菌株降解谱的测定
        2.2.4 菌株萘降解途径及降解基因的研究
            2.2.4.1 菌株萘降解途径的研究
            2.2.4.2 菌株萘降解关键酶基因的选择
            2.2.4.3 萘降解基因的扩增
            2.2.4.4 PCR产物的纯化
第三部分：实验结果
    3.1 萘降解菌的分离与鉴定
        3.1.1 萘降解菌的分离纯化
        3.1.2 优势降解菌生理特性鉴定
            3.1.2.1 菌株形态学鉴定
            3.1.2.2 菌株生长曲线的测定
            3.1.2.3 菌株16S rDNA扩增
            3.1.2.4 菌株16S rDNA测序结果及分析
            3.1.2.5 菌株系统发育树的构建
            3.1.2.6 菌株抗生素敏感性实验
    3.2 菌株的降解特性
        3.2.1 菌株对萘的降解特性
            3.2.1.1 菌株XA1和XB1在萘无机盐液体培养基中的最适生长温度
            3.2.1.2 菌株XA1和XB1在萘无机盐液体培养基中的最适pH
            3.2.1.3 优化条件下菌株对萘的降解曲线
        3.2.2 菌株菲降解特性
            3.2.2.1 菌株XA1和XB1在菲无机盐液体培养基中最适菲降解浓度
            3.2.2.2 菌株XA1和XB1在菲无机盐液体培养基中的最适生长温度
            3.2.2.3 菌株XA1和XB1在菲无机盐液体培养基中的最适生长pH
            3.2.2.4 优化条件下菌株对菲的降解曲线
            3.2.2.5 菌株降解谱的测定
    3.3 菌株萘降解途径及降解基因的研究
        3.3.1 菌株萘的降解途径
        3.3.2 萘降解菌中存在的水杨酸途径关建酶基因
第四部分：讨论与展望
参考文献
致谢
附录
    1. 萘浓度标准曲线
    2. 菲浓度标准曲线
    3. 菌株XA1和XB1的16S rDNA测序结果
    4. 菌株XA1和XB1水杨酸途径关键酶基因nahH的测序结果



本文编号：3930321