本文關(guān)鍵詞：中國農(nóng)田土壤中鞘氨醇單胞菌的多樣性及豐度與HCHs殘留的相關(guān)性

  更多相關(guān)文章： 六六六 鞘氨醇單胞菌 linA基因 定量PCR 高通量測序 農(nóng)田土壤

【摘要】：六六六(HCHs)作為一種典型的有機氯農(nóng)藥,曾被長期廣泛應用于中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。雖然由于其危害性已被禁用了30年,但是由于六六六的持久性,中國農(nóng)田土壤中仍能檢測到它的殘留。六六六對人類健康有很大的危害,它具有致癌、內(nèi)分泌干擾等作用,也由此引起人們對能降解它的微生物的尋找,希望預測HCHs的殘留動態(tài)及利用微生物來修復被污染的環(huán)境。目前研究最多的兩個HCHs降解菌是鞘氨醇單胞菌UT26和B90,通過對它們的研究,獲得了HCHs在該菌體內(nèi)完整的降解機制,HCHs在lin基因的作用下,逐步被降解為β-酮已二酸,之后p-酮己二酸又被UnG1H和linJ基因轉(zhuǎn)化成琥珀酰輔酶A和乙酰輔酶A,進入到三羧酸循環(huán)當中去,最終實現(xiàn)HCHs的無害化,使之回到自然界的物質(zhì)循環(huán)中。盡管這類HCHs降解菌已經(jīng)發(fā)現(xiàn)很多,但是對于它們和HCHs之間除了降解以外關(guān)系的研究,特別是分布特征方面仍然較少。因此,本研究中我們采集了全國農(nóng)田土壤中的土壤樣品,對linA基因進行PCR反應所需的引物和反應條件進行了研究,確定了擴增土壤DNA中l(wèi)inA基因的合適的PCR方法；調(diào)查了中國農(nóng)田土壤中HCHs的殘留；利用高通量測序技術(shù)和定量PCR實驗檢測了鞘氨醇單胞菌的多樣性和豐度；并分析了HCHs與鞘氨醇單胞菌的空間分布之間的關(guān)系。通過對農(nóng)田土壤樣品中HCHs的殘留和16S rRNA基因序列分析,得到一些初步結(jié)果：我國農(nóng)田土壤中HCHs的殘留濃度范圍為0.42-9.69ng/g,平均濃度是2.30 ng/g。在四種主要的六六六異構(gòu)體(α-HCH、β-HCH、γ-HCH和δ-HCH)中,p-HCH的殘留量最高,α-HCH和y-HCH的殘留量相對較低；不同的農(nóng)田土壤中手性a-HCH的EF值有一個較大的變化范圍(從0.10至0.84)。除此之外,16S rRNA基因序列分析表明28個樣品中包含四種已知的鞘氨醇單胞菌屬："Sphingomonas", "Novosphingobium", "Sphingopyxis", "Sphingobium"。其中Sphingomonas屬存在于所有樣品中,分布最廣泛,是這些菌中的優(yōu)勢屬。皮爾遜相關(guān)分析表明鞘氨醇單胞菌的多樣性與β-HCH濃度顯著相關(guān)(R=-0.390)。通過linA基因的定量PCR結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同樣品中鞘氨醇單胞菌的豐度有較大的差異,個別樣品中鞘氨醇單胞菌的豐度相對較低。不同樣品中鞘氨醇單胞菌豐度的差異表明了各樣品中生物降解HCHs能力的不同。皮爾遜相關(guān)分析表明鞘氨醇單胞菌的豐度與總HCHs殘留之間沒有顯著的相關(guān)關(guān)系,但是與γ-HCH濃度是顯著相關(guān)的(R=-0.425)。鞘氨醇單胞菌和HCHs異構(gòu)體之間的相關(guān)性可以用來解釋某些HCHs異構(gòu)體的分布特征,從而預測HCHs的殘留動態(tài)。
【關(guān)鍵詞】：六六六 鞘氨醇單胞菌 linA基因 定量PCR 高通量測序 農(nóng)田土壤
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X592;X53
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第一章 緒論11-28
• 1.1 六六六簡介11-13
• 1.2 六六六研究現(xiàn)狀及危害13-18
• 1.2.1 HCHs的歷史使用情況13-14
• 1.2.2 HCHs殘留現(xiàn)狀研究14-16
• 1.2.3 HCHs的遷移與轉(zhuǎn)化16-17
• 1.2.4 HCHs的危害17-18
• 1.3 六六六降解細菌研究現(xiàn)狀18-26
• 1.3.1 六六六降解菌的研究18-21
• 1.3.2 鞘氨醇單胞菌研究概況21-26
• 1.4 降解菌與六六六的初步嘗試26
• 1.5 本研究目的、意義及主要內(nèi)容26-27
• 1.6 本研究技術(shù)路線27-28
• 第二章 實驗材料與方法28-40
• 2.1 材料28-30
• 2.1.1 供試土壤28-29
• 2.1.2 試劑與儀器設備29-30
• 2.2 方法30-38
• 2.2.1 農(nóng)田土壤含水率測定方法30
• 2.2.2 農(nóng)田土壤中六六六殘留測定方法30-31
• 2.2.3 農(nóng)田土壤中DNA提取與純化方法31
• 2.2.4 PCR擴增方法的建立與優(yōu)化31-37
• 2.2.4.1 合適的引物的確定33-35
• 2.2.4.2 合適退火溫度的確定35-37
• 2.2.5 PCR產(chǎn)物的TA克隆37
• 2.2.6 酶連產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化及轉(zhuǎn)化子的挑取與培養(yǎng)37-38
• 2.2.7 質(zhì)粒DNA的小量提取38
• 2.2.8 定量PCR方法38
• 2.3 數(shù)據(jù)分析38-40
• 2.3.1 農(nóng)田土壤含水率計算38
• 2.3.2 農(nóng)田土壤中六六六清單計算38-39
• 2.3.3 α多樣性指數(shù)計算39
• 2.3.4 繪圖與計算軟件39-40
• 第三章 全國農(nóng)田土壤中六六六殘留現(xiàn)狀40-45
• 3.1 全國農(nóng)田土壤中六六六殘留40-42
• 3.2 全國農(nóng)田土壤中六六六異構(gòu)體組成42-43
• 3.3 全國農(nóng)田土壤中α-HCH的對映體分數(shù)43-45
• 第四章 全國農(nóng)田土壤中鞘氨醇單胞菌的多樣性和豐度45-53
• 4.1 全國農(nóng)田土壤中六六六降解菌種類45-49
• 4.2 全國農(nóng)田土壤中鞘氨醇單胞菌多樣性49-51
• 4.3 全國農(nóng)田土壤中鞘氨醇單胞菌豐度51-53
• 第五章 結(jié)果討論53-56
• 5.1 全國農(nóng)田土壤中六六六殘留與鞘氨醇單胞菌53-54
• 5.2 全國農(nóng)田土壤中六六六異構(gòu)體與鞘氨醇單胞菌多樣性和豐度54-55
• 5.3 全國農(nóng)田土壤中α-HCH的對映體分數(shù)與鞘氨醇單胞菌55-56
• 第六章 論文總結(jié)56-58
• 6.1 小結(jié)56
• 6.2 創(chuàng)新點56-57
• 6.3 不足與展望57-58
• 參考文獻58-69
• 碩士期間已發(fā)表的論文69-70
• 致謝70-71

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本文編號：527654