Arthrobacter sp.DNS10與Enterobacter sp.P1協(xié)同緩解阿特拉津對大豆脅迫的機制研究
發(fā)布時間：2021-02-24 05:19
除草劑阿特拉津以其價格低廉、除草效果好等優(yōu)點被廣泛用于玉米農田中雜草的防除。由于阿特拉津具有生物毒性和殘留時間長等特點,因此其大量施用對土壤質量造成了嚴重的危害。此外,殘留在土壤中的阿特拉津也可對大豆等后茬敏感作物的生長造成影響,因而威脅糧食安全。此外,我國農田土壤中總磷含量較高,但能夠被植物利用的有效磷含量相對較低,由此引起磷肥的不合理使用并引發(fā)一系列污染問題。針對上述農業(yè)生產過程中的實際問題,本研究選取阿特拉津降解菌Arthrobacter sp.DNS10和解磷菌Enterobacter sp.P1為菌種資源,在明確菌株P1解磷能力的基礎上,重點研究了共同培養(yǎng)條件下復合菌群生長以及阿特拉津降解特性,并探討了相關協(xié)同降解機制;同時通過盆栽試驗的方式,進一步考察上述菌株聯(lián)合作用緩解殘留阿特拉津對大豆的脅迫的作用效果與生物學機制。上述研究結果將為有關復合菌群的原位修復以及解決由阿特拉津引起的輪作障礙提供必要理論依據(jù)與技術支撐。主要研究成果如下:（1）解磷菌P1在培養(yǎng)18 h后達到穩(wěn)定期,菌體量達到（2.03±0.11）×108 cfu·mL-1
【文章來源】：東北農業(yè)大學黑龍江省 211工程院校
【文章頁數(shù)】：88 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
阿特拉津化學結構式Fig.1-1Thechemicalstructureofatrazine
前 言5圖1-2 典型的阿特拉津微生物代謝途徑Fig. 1-2 Typical metabolize track of atrazne by microorganism1.3 協(xié)同作用在微生物修復方面的應用1.3.1 微生物群落協(xié)同作用多項研究表明，與單一菌株相比，微生物菌群能夠通過各成員之間的交互作用達到更好的降解污染物的效果。Xu研究表明，細菌群落Arthrobacter sp. AT5、Halobacillussp. NY15和Halomonassp.N8聯(lián)合降解阿特拉津的效果比Arthrobacter sp. AT5單菌株更好[60]。Zhang的研究表 明 ， 包 含 Bacillus subtilis DNS4 、 Arthrobacter sp.DNS9 、 Arthrobacter sp. DNS10 和Variovoraxsp. DNS12的群落DNC5，由于群落內各成員菌之間能夠互相利用阿特拉津礦化過程中的代謝產物作為碳源或氮源，使DNC5的生長和降解速度快于DNS10單菌株[61]。Zheng等研究表明，在濃度為200mg·L-1阿特拉津的基礎無機鹽培養(yǎng)基中，菌株Arthrobacter sp. AD30和菌株Pseudomonas sp. AD39共培養(yǎng)時
東北農業(yè)大學理學碩士學位論文18圖2-1 試驗裝置圖Fig.2-1 Diagramofexperimentaldevice.為了進一步研究共培養(yǎng)條件下菌株 DNS10 和菌株 P1 各自的生長情況以及阿特拉津的降解情況，配置以 30 mgL-1濃度阿特拉津為唯一氮源的液體 MS 培養(yǎng)基，按照每瓶 100 mL 的體積分裝至 250 mL 三角瓶中，滅菌。接菌量為 1%，設計如圖 2-1 的實驗裝置。三角瓶內是MD44 mm 分子量 14000 的透析袋，菌株 DNS10 與菌株 P1 不能通過該透析袋，但是阿特拉津以及菌株 DNS10 和菌株 P1 的代謝產物可以自由的通過。實驗設置下列處理：M1：非生物處理；M2：菌株 P1 純培養(yǎng)（M2-1，透析袋外未接菌；M2-2
【參考文獻】：
期刊論文
[1]沉水植物對阿特拉津脅迫的毒理響應[J]. 瞿夢潔,朱鋒,李慧冬,劉偉,朱端衛(wèi). 生態(tài)毒理學報. 2018(04)
[2]油菜素類固醇對扇葉鐵線蕨配子體生長的影響[J]. 汪金梅,于旭東,蔡澤坪,徐詩濤,羅佳佳,楊紫薇. 熱帶作物學報. 2018(09)
[3]厚積薄發(fā):我國植物-微生物互作研究取得突破[J]. 畢國志,周儉民. 植物學報. 2017(06)
[4]污水處理中菌藻共生系統(tǒng)去除污染物機理及其應用進展[J]. 王榮昌,程霞,曾旭. 環(huán)境科學學報. 2018(01)
[5]阿特拉津降解菌Enterobacter sp.的基因差異分析[J]. 劉丹丹,劉暢. 科學技術與工程. 2017(27)
[6]土壤中阿特拉津生物降解的研究進展[J]. 吳奇,宋福強. 土壤與作物. 2017(02)
[7]阿特拉津及其降解菌對水稻種子發(fā)芽率的影響[J]. 孫甸甸,高桂鳳. 黑龍江農業(yè)科學. 2017(04)
[8]阿特拉津對紅耳龜胚胎發(fā)育及肝臟、腎臟組織結構的影響[J]. 傅麗容,倪俊,阮亦麒,董蓉,史海濤. 水產科學. 2017(01)
[9]大豆響應低磷脅迫的數(shù)字基因表達譜分析[J]. 姚敏磊,張璟曜,周汐,韓少懷,謝鳳斌,朱月林,蓋鈞鎰,楊守萍. 大豆科學. 2016(02)
[10]2013年我國農藥生產與使用概況[J]. 束放,王強,韓梅. 中國植保導刊. 2014(12)
碩士論文
[1]阿特拉津脅迫下苜蓿菌根轉錄組分析[D]. 李季澤.黑龍江大學 2015
[2]阿特拉津降解酶酶學性質研究[D]. 梁海晶.東北農業(yè)大學 2013
本文編號：3048853
【文章來源】：東北農業(yè)大學黑龍江省 211工程院校
【文章頁數(shù)】：88 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
阿特拉津化學結構式Fig.1-1Thechemicalstructureofatrazine
前 言5圖1-2 典型的阿特拉津微生物代謝途徑Fig. 1-2 Typical metabolize track of atrazne by microorganism1.3 協(xié)同作用在微生物修復方面的應用1.3.1 微生物群落協(xié)同作用多項研究表明，與單一菌株相比，微生物菌群能夠通過各成員之間的交互作用達到更好的降解污染物的效果。Xu研究表明，細菌群落Arthrobacter sp. AT5、Halobacillussp. NY15和Halomonassp.N8聯(lián)合降解阿特拉津的效果比Arthrobacter sp. AT5單菌株更好[60]。Zhang的研究表 明 ， 包 含 Bacillus subtilis DNS4 、 Arthrobacter sp.DNS9 、 Arthrobacter sp. DNS10 和Variovoraxsp. DNS12的群落DNC5，由于群落內各成員菌之間能夠互相利用阿特拉津礦化過程中的代謝產物作為碳源或氮源，使DNC5的生長和降解速度快于DNS10單菌株[61]。Zheng等研究表明，在濃度為200mg·L-1阿特拉津的基礎無機鹽培養(yǎng)基中，菌株Arthrobacter sp. AD30和菌株Pseudomonas sp. AD39共培養(yǎng)時
東北農業(yè)大學理學碩士學位論文18圖2-1 試驗裝置圖Fig.2-1 Diagramofexperimentaldevice.為了進一步研究共培養(yǎng)條件下菌株 DNS10 和菌株 P1 各自的生長情況以及阿特拉津的降解情況，配置以 30 mgL-1濃度阿特拉津為唯一氮源的液體 MS 培養(yǎng)基，按照每瓶 100 mL 的體積分裝至 250 mL 三角瓶中，滅菌。接菌量為 1%，設計如圖 2-1 的實驗裝置。三角瓶內是MD44 mm 分子量 14000 的透析袋，菌株 DNS10 與菌株 P1 不能通過該透析袋，但是阿特拉津以及菌株 DNS10 和菌株 P1 的代謝產物可以自由的通過。實驗設置下列處理：M1：非生物處理；M2：菌株 P1 純培養(yǎng)（M2-1，透析袋外未接菌；M2-2
【參考文獻】：
期刊論文
[1]沉水植物對阿特拉津脅迫的毒理響應[J]. 瞿夢潔,朱鋒,李慧冬,劉偉,朱端衛(wèi). 生態(tài)毒理學報. 2018(04)
[2]油菜素類固醇對扇葉鐵線蕨配子體生長的影響[J]. 汪金梅,于旭東,蔡澤坪,徐詩濤,羅佳佳,楊紫薇. 熱帶作物學報. 2018(09)
[3]厚積薄發(fā):我國植物-微生物互作研究取得突破[J]. 畢國志,周儉民. 植物學報. 2017(06)
[4]污水處理中菌藻共生系統(tǒng)去除污染物機理及其應用進展[J]. 王榮昌,程霞,曾旭. 環(huán)境科學學報. 2018(01)
[5]阿特拉津降解菌Enterobacter sp.的基因差異分析[J]. 劉丹丹,劉暢. 科學技術與工程. 2017(27)
[6]土壤中阿特拉津生物降解的研究進展[J]. 吳奇,宋福強. 土壤與作物. 2017(02)
[7]阿特拉津及其降解菌對水稻種子發(fā)芽率的影響[J]. 孫甸甸,高桂鳳. 黑龍江農業(yè)科學. 2017(04)
[8]阿特拉津對紅耳龜胚胎發(fā)育及肝臟、腎臟組織結構的影響[J]. 傅麗容,倪俊,阮亦麒,董蓉,史海濤. 水產科學. 2017(01)
[9]大豆響應低磷脅迫的數(shù)字基因表達譜分析[J]. 姚敏磊,張璟曜,周汐,韓少懷,謝鳳斌,朱月林,蓋鈞鎰,楊守萍. 大豆科學. 2016(02)
[10]2013年我國農藥生產與使用概況[J]. 束放,王強,韓梅. 中國植保導刊. 2014(12)
碩士論文
[1]阿特拉津脅迫下苜蓿菌根轉錄組分析[D]. 李季澤.黑龍江大學 2015
[2]阿特拉津降解酶酶學性質研究[D]. 梁海晶.東北農業(yè)大學 2013
本文編號：3048853
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