基于展示技术的微生物工程菌与苜蓿联合修复Cd、Ni重金属污染研究

发布时间：2024-04-22 00:37

　　重金属污染是世界普遍存在的环境问题。目前,重金属的生物修复因其成本低,无二次污染越来越被人们重视。植物吸收重金属是目前研究最多、应用最广的生物修复重金属技术。微生物修复是另一种较有前景的技术。目前相关研究的重点和难点在于获得对重金属具有天然抗性或在各种环境中都能旺盛生长的微生物和高亲和力、高特异性的金属结合肽。此外,利用植物和微生物之间共生等关系,将植物和微生物联合培养处理重金属,可望更好地修复环境中重金属的污染。 本研究在本实验室前期工作的基础上,将利用噬菌体十二肽随机库筛选得到的Cd重金属结合肽经基因重组展示在实验室菌XLI-Blue和野生大肠杆菌的表面。通过琼脂糖凝胶电泳、Western、ELISA等实验,确认重金属结合肽在大肠杆菌表面的正确展示。然后对这些工程菌进行Cd重金属的耐受和Cd重金属吸附能力的测试,证实导入重金属结合肽的工程菌对Cd重金属的耐受能力有显著地提高。重组实验室菌对重金属的耐受结果如下：XLI-Blue-MBP1>XL1-Blue-MBP2>XL1-Blue-HAGS>XL1-Blue,重组野生菌对重金属的耐受结果如下：Wild-MBP1&...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
英文缩写词表
第1章 绪论
    1.1 重金属污染及修复现状
        1.1.1 重金属污染的现状
        1.1.2 重金属污染的修复
    1.2 重金属结合蛋白(肽)
        1.2.1 天然金属结合肽
        1.2.2 富含Cys酸和His的金属结合短肽
        1.2.3 高效专一金属结合肽的筛选
    1.3 微生物表面展示技术
        1.3.1 革兰氏阴性细菌表面展示系统
        1.3.2 革兰氏阳性细菌表面展示系统
        1.3.3 酵母菌表面展示系统
    1.4 本课题研究意义、目的及内容
        1.4.1 课题研究背景与研究目的、意义
        1.4.2 研究内容
第2章 工程菌对Cd等重金属的耐受及吸附作用
    2.1 引言
    2.2 实验材料
        2.2.1 主要仪器
        2.2.2 主要试剂
        2.2.3 主要试剂配制
    2.3 实验方法
        2.3.1 工程菌展示肽的菌体ELISA检测
        2.3.2 不同重组实验室菌对同等浓度重金属溶液的耐受曲线
        2.3.3 不同重组野生菌对同等浓度重金属溶液的耐受曲线
        2.3.4 Wild-MBP1对不同浓度Cd²⁺溶液的耐受曲线
        2.3.5 Wild-MBP2对不同浓度Cd²⁺溶液的耐受曲线
        2.3.6 重组实验室菌对Cd、Ni重金属的吸附作用
        2.3.7 重组野生大肠杆菌对Cd、Ni重金属的吸附作用
    2.4 结果
        2.4.1 ELISA检测重金属结合肽表面展示结果
        2.4.2 重组实验室菌对48mg/L的Cd²⁺重金属离子的生长情况
        2.4.3 重组野生菌48mg/L的Cd²⁺浓度下的生长情况
        2.4.4 Wild-MBP1在不同Cd²⁺浓度下的生长情况
        2.4.5 Wild-MBP2在不同Cd²⁺浓度下的生长情况
        2.4.6 重组实验室菌对Cd、Ni重金属的修复
        2.4.7 重组野生菌对Cd、Ni重金属的修复
    2.5 讨论
    2.6 小结
第3章 苜蓿和工程菌对重金属的联合修复
    3.1 引言
    3.2 实验材料
        3.2.1 主要仪器
        3.2.2 主要试剂
        3.2.3 主要试剂配制
    3.3 实验方法
        3.3.1 苜蓿的催种实验
        3.3.2 重组野生菌在Hoagland培养基中生长情况
        3.3.3 苜蓿和重组野生菌对Cd的联合吸附
        3.3.4 硝酸—高氯酸法消化苜蓿
    3.4 结果
        3.4.1 苜蓿催种发芽率的统计
        3.4.2 Hoagland培养基中重组野生菌的活菌数随时间变化
        3.4.3 重组野生菌对苜蓿吸收重金属的促进作用
    3.5 讨论
    3.6 小结
第4章 重组酵母的构建及其对重金属的吸附作用
    4.1 引言
    4.2 实验材料
        4.2.1 主要仪器
        4.2.2 主要试剂
        4.2.3 主要试剂配制
    4.3 实验方法
        4.3.1 重组质粒pYD1-MBP1质粒的提取
        4.3.2 重组质粒PYD1-MBP1的鉴定
        4.3.3 电转化EBY100
        4.3.4 EBY100-pYD1-MBP1对Cd²⁺重金属的吸附
        4.3.5 EBY100-pYD1-MBP1对Ni²⁺重金属的吸附
    4.4 结果
        4.4.1 重组质粒PYD1-MBP1的提取
        4.4.2 重组质粒PYD1-MBP1的鉴定
        4.4.3 MBP1-pydl-EBY100对Cd²⁺/Ni²⁺重金属的修复
    4.5 讨论
    4.6 小结
全文总结
致谢
参考文献
附录
攻读硕士期间发表的学术论文
个人简历



本文编号：3961676