炔苯酰草胺降解菌的分離鑒定及酰胺水解酶基因的克隆與表達
發(fā)布時間:2018-04-15 10:34
本文選題:炔苯酰草胺 + 生物降解 ; 參考:《南京農業(yè)大學》2015年碩士論文
【摘要】:炔苯酰草胺是1969年美國羅門哈斯公司(RohmHaas)開發(fā)的一種芽后處理的內吸傳導型選擇性苯甲酰胺類除草劑,適用作物為苜蓿、大豆、豌豆、萵苣、棉花、向日葵等,對一年生、多年生雜草和某些闊葉雜草有很好的抑制和鏟除效果。因為炔苯酰草胺除草活性高又對哺乳動物低毒,所以被廣泛使用。但是過度、頻繁的使用炔苯酰草胺,引起了一些環(huán)境問題。因此,尋求能夠把炔苯酰草胺殘留從環(huán)境中消除的有效策略是很有必要的。生物降解被認為是消除環(huán)境中污染物的主要因素。目前已經分離到了許多能夠降解有機污染物的微生物,但是關于炔苯酰草胺的降解菌的研究未見報道.本研究從長期受農藥污染的土壤中分離出能夠快速降炔苯酰草胺的菌株W1,根據表型特性、生理生化特征和16SrDNA系統(tǒng)發(fā)育分析,將其鑒定為睪丸酮叢毛單胞菌(Comamonas testoteroni)。菌株W1最適生長溫度和pH分別30℃和7.0,為好氧性生長,當NaCl濃度小于2%時,菌體生長良好。鑒定了菌株W1代謝炔苯酰草胺的中間產物為3,5-二氯苯甲酸,即該菌株降解炔苯酰草胺是依靠斷裂酰胺鍵來實現的,而且它能進一步降解3,5--二氯苯甲酸。菌株W1其降解炔苯酰草胺的最適溫度和pH分別為30 ℃和7.0。在該條件下,5%接種量的菌株W1在18 h內可將80 mg L~(-1)的炔苯酰草胺降解99%以上。但是該菌株不能降解包括敵稗、敵草隆、異丙隆、滅草隆、甲草胺、乙草胺、丙草胺、丁草胺在內的酰胺類除草劑。由于3,5-二氯苯甲酸的水溶性比炔苯酰草胺的水溶性高,所以當炔苯酰草胺被轉化成3,5二氯苯甲酸時,在含有300 mg L~(-1)炔苯酰草胺的LB平板上會形成透明的水解圈。以此作為篩選標記,從W1的基因組文庫中克隆出一個新的酰胺水解酶的基因camH,該基因大小為1452 bp,編碼483個氨基酸,G+C含量為49.30%。camH基因序列的Blast比對顯示,在氨基酸水平上與推測的酰胺酶最高相似性為41%;盍ξ稽c分析發(fā)現CamH具有酰胺酶特征家族的保守的Lys-Ser-Ser催化中心。因此確定CamH是屬于酰胺酶特征家族的一個新成員。成功構建了該基因的表達載體pET29a-camH;camH可以在E.coliBL21(DE3)中表達,重組酶CamH經Ni-NAT柱純化后獲得純酶。炔苯酰草胺水解酶CamH的最適反應溫度為30 ℃,最適反應pH值為8.0,具有較好的pH穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。CamH以炔苯酰草胺為底物時的K_m和V_(max)分別為0.889mM和0.161mMmin~(-1)。
[Abstract]:Phenylethyl oxalamide is a selective benzoyl amine herbicide developed by Rohm Haas. in 1969. It is suitable for alfalfa, soybean, pea, lettuce, cotton, sunflower and so on.Perennial weeds and some broad-leaved weeds have good inhibition and eradication effects.It is widely used because of its high herbicidal activity and low toxicity to mammals.However, excessive and frequent use of phenylethyl oxalamide has caused some environmental problems.Therefore, it is necessary to search for an effective strategy to remove acetyloxalicamide residues from the environment.Biodegradation is considered to be a major factor in the elimination of pollutants in the environment.Many microorganisms have been isolated which can degrade organic pollutants, but there is no report on the biodegradation of acetyloxalicalamine.In this study, a strain W1 was isolated from soil contaminated by pesticide for a long time. According to phenotypic characteristics, physiological and biochemical characteristics and 16SrDNA phylogeny, the strain W1 was identified as Comamonas testoteroniae.The optimum growth temperature and pH of strain W1 were 30 鈩,
本文編號:1753769
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