有機磷農藥廣泛地應用于家庭和農業(yè)中病蟲害的防治,但其對非靶標生物的高毒性及潛在的遲發(fā)性神經毒性,已經造成了嚴重的環(huán)境污染和生態(tài)破壞。論文篩選高效降解毒死蜱的菌株,分析其16S rRNA和gyrB基因序列、研究其生理生化特征和降解特性;通過全基因組測序獲得該菌株完整的遺傳信息;利用轉錄組測序技術探討其降解有機磷農藥的機制,并獲得降解相關的基因;研究其降解酶的基因特性、降解功能和酶學性質;利用環(huán)境模式生物斑馬魚對辛硫磷酶解產物的毒理性進行評估;具有一定的理論意義和潛在的應用價值。論文的主要研究結果如下:（1）比較了實驗室保藏的20株具有促生和解磷作用的芽孢桿菌,從中篩選出一株高效降解毒死蜱的菌株YP6,經16S rRNA和gyrB基因序列分析及生理生化實驗鑒定,確定菌株YP6屬于解淀粉芽孢桿菌,并命名為Bacillus amyloliquefaciens YP6,其保藏號為CCTCC NO:M 2018875。Bacillus amyloliquefaciens YP6是一株廣譜型降解菌,對有機磷農藥毒死蜱、敵敵畏、敵百蟲、三唑磷和辛硫磷具有較高的降解能力,尤其對辛硫磷的降解效率最高;該菌... 

【文章來源】：江南大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：118 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

有機磷農藥的結構式Fig.1-1Chemicalstructureoforganophosphatepesticides注：a，有機磷農藥的結構通式；b，幾種常見的有機磷農藥結構式

。同時，進入環(huán)境中的有機磷農藥會在各種物理、化學、生物因素的作用下發(fā)生光解、水解、微生物降解等一系列反應[12]。有機磷農藥在環(huán)境中的遷移轉化與其本身的理化性質（包括：揮發(fā)性能、水溶解度、分配系數和在環(huán)境中的代謝能力等）有關。蒸汽壓高的有機磷農藥揮發(fā)性強，易從土壤和水體揮發(fā)到大氣中，并由呼吸道進入人體[13]；水溶性大的有機磷農藥在土壤中移動性強，易經淋溶或徑流進入地下水，易被生物吸收而引發(fā)急性危害[12]；水溶性小的有機磷農藥土壤吸附性強，一旦進入生物體內，極易造成富集而引發(fā)慢性危害[14]。圖1-2農藥在環(huán)境介質中遷移與轉化[10]Fig.1-2Migrationandtransformationofpesticidesinenvironmentalmedium[10]有機磷農藥的高使用量、低利用率以及其在環(huán)境中復雜的遷移轉化能力，在我國各個地區(qū)、各種環(huán)境系統和各類食品中均能檢測到有機磷農藥的殘留。表1-1和1-2為2002~2017年期間，我國主要江河湖泊、土壤、動物以及食品中部分有機磷農藥殘留狀況[10]。

江南大學博士學位論文8圖1-3P450cam（PDB:2CPP）的蛋白結構[97]Fig.1-3TheproteinstructureofP450cam(PDB:2CPP)[97]1.3微生物基因組研究1.3.1基因組及基因組學簡介基因組是生物體內包含的完整基因和染色體。自1995年以來，基因組分析已經從最初的圖譜繪制和測序擴展到基因功能分析。為了更全面進行基因組分析，研究者們提出了以“基因組結構和功能”為研究主題的基因組學。盡管基因組學這一術語已經被普遍接受，但它的確切含義從未得到明確定義。在大多數情況下，基因組學仍然是指基因組的圖譜繪制、測序和分析。為了反映基于基因組序列和蛋白質功能分析的相關研究，研究者們提出了各種具體的基因組學術語，如功能基因組學、蛋白質組學和結構基因組學等[102]。1.3.2微生物基因組分析微生物是地球上最豐富多樣的生物群，不同的微生物在廣泛的自然和人為環(huán)境中執(zhí)行許多重要的生態(tài)功能，例如它們調節(jié)全球生化循環(huán)，影響人類健康，并負責環(huán)境中污染物質的轉化。因此，深入分析微生物基因組序列不僅可以使人們系統的了解微生物多樣性及其所具有的功能，還能夠幫助人們了解環(huán)境微生物的作用機制，尤其是微生物與靶物質之間的相互作用及調控機制[26]�；诨蚪M水平上的微生物基因序列比較分析，研究者們發(fā)現了大量的功能類似基因和新基因。自1995年完成首個細菌（Haemophilusinfluenzae）的全基因組序列測定，人們的研究重點由單個基因擴展到基因組水平研究以及多基因間的互作機制。對于有機磷農藥降解菌基因組的研究，可以在已完成測序的基因組序列基礎上，通過序列比對的方式來尋找與有機磷降解酶基因相似的序列。而且通過全基因組測序發(fā)現很多細菌中含有有機磷農藥降解酶基因或相似基因[26,28]。隨著測序技術的發(fā)展，細菌全基因組數據不

【參考文獻】：
期刊論文
[1]類球紅細菌XR12的分離、鑒定及其解毒效果研究[J]. 曹海鵬,張書萌,虞晶晶,安健.  水生生物學報. 2020(01)
[2]Bioinformatics and Expression Pattern Analysis of Tomato ns LTP 2-like cDNA full-length Gene Clone[J]. Zhang Jia,He Shan-shan,Zhao Ting-ting,Jiang Jing-bin,Li Jing-fu,Xu Xiang-yang.  Journal of Northeast Agricultural University（English Edition）. 2019(01)
[3]環(huán)境中有機磷農藥污染狀況、來源及風險評價[J]. 丁浩東,萬紅友,秦攀,劉曉暉,劉濤,南嵐,國曉春,畢斌,楊勇,盧少勇.  環(huán)境化學. 2019(03)
[4]金屬離子對微生物蛋白酶活性的影響及機理[J]. 余茜,張國麗,敖曉琳.  中國食品學報. 2019(04)
[5]有機磷農藥污染土壤的微生物降解研究進展[J]. 張娜娜,姜博,邢奕,連路寧,陳亞婷.  土壤. 2018(04)
[6]微生物細胞色素P450酶及其對異源物質的代謝研究進展[J]. 丁俊美,李國濤,黃遵錫.  應用與環(huán)境生物學報. 2018(03)
[7]基于生物修復技術修復有機磷農藥污染土壤概況[J]. 陳家明.  廣東化工. 2017(20)
[8]Bacillus cereus HY-4對有機磷農藥毒死蜱的降解特性[J]. 余利,段海明.  安徽科技學院學報. 2017(05)
[9]解淀粉芽孢桿菌的研究進展[J]. 王繼華,徐世強,張木清.  亞熱帶農業(yè)研究. 2017(03)
[10]Pseudomonas sp.ZXY-1,a newly isolated and highly efficient atrazine-degrading bacterium,and optimization of biodegradation using response surface methodology[J]. Xinyue Zhao,Li Wang,Fang Ma,Shunwen Bai,Jixian Yang,Shanshan Qi.  Journal of Environmental Sciences. 2017(04)

博士論文
[1]多溴聯苯醚的微生物降解機制及產物毒性研究[D]. 唐少宇.華南理工大學 2018
[2]應用生物信息學手段的酶催化性能優(yōu)化研究[D]. 曹浩.北京化工大學 2017
[3]芳香族污染物降解菌的分離及降解機理研究[D]. 任磊.中國農業(yè)科學院 2017
[4]Bacillus altitudinis SYBC hb4的分離鑒定及其過氧化氫酶性質與應用研究[D]. 張言周.江南大學 2016
[5]有機磷農藥和硝酸鹽的電化學快速檢測方法研究[D]. 唐文志.浙江大學 2016
[6]農藥降解菌施氏假單胞菌YC-YH1的分離鑒定及降解機理研究[D]. 史延華.中國農業(yè)科學院 2015
[7]致癌染料的生理毒性及分子機制研究[D]. 沈兵.浙江大學 2015
[8]飛蝗羧酸酯酶基因轉錄組分析及殺蟲劑解毒功能研究[D]. 張建琴.山西大學 2014
[9]煙嘧磺隆降解菌黃籃狀菌（Talaromyces flavus）的分離鑒定及降解機理研究[D]. 宋金龍.中國農業(yè)科學院 2013
[10]中國農產品農藥殘留成因與影響研究[D]. 張秀玲.江南大學 2013

碩士論文
[1]向日葵銹菌金屬蛋白酶基因的生物信息學分析及其原核表達[D]. 李鑫淳.內蒙古農業(yè)大學 2019
[2]抗小白菜炭疽病多功效生物有機肥的研制及其生防效果評價[D]. 張楠.大連理工大學 2017
[3]Bacillus amyloliquefaciens DC-12細胞色素P450基因克隆表達、發(fā)酵條件優(yōu)化及酶學性質研究[D]. 李俊霞.華南理工大學 2016
[4]咪唑乙煙酸對土壤微生物、酶活性的影響及其降解真菌的篩選[D]. 史偉.中國農業(yè)科學院 2010
[5]堆肥中毒死蜱降解菌的篩選及其產生物表面活性劑研究[D]. 李鏡.湖南大學 2009



本文編號：3567404