發(fā)布時間：2020-05-09 11:09

【摘要】：己唑醇是一種我國廣泛使用的三唑類殺菌劑,具有廣譜、高效的特點,主要用于防治水稻紋枯病、小麥白粉病和番茄灰霉病等。己唑醇在環(huán)境中具有較高的穩(wěn)定性、不容易被分解,且具有發(fā)育毒性和潛在的致癌性,因此,己唑醇的存在對環(huán)境構(gòu)成一定的風險。多食鞘氨醇桿菌B-3和粘著劍菌E-3為本實驗室中篩選得到的己唑醇高效降解菌,前期已對多食鞘氨醇桿菌B-3進行了降解特性和降解途徑的研究,而粘著劍菌E-3為新篩選出來的己唑醇降解菌,因此本文以多食鞘氨醇桿菌B-3和粘著劍菌E-3為研究對象,分別對多食鞘氨醇桿菌B-3降解己唑醇的機理、多食鞘氨醇桿菌B-3在土壤中的模擬應用以及粘著劍菌E-3對己唑醇的降解特性進行了研究,為己唑醇的生物修復提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù),具體結(jié)論如下:(1)應用從頭測序?qū)Χ嗍城拾贝紬U菌B-3的全基因組進行了全掃描測序,結(jié)果表明,多食鞘氨醇桿菌含有5523個基因,基因總長度為5394999 bp,占基因組的88.26%,在基因區(qū)中,GC含量為41.11%。然后,分別對基因進行NR、COG、GO和KEGG注釋,將該基因組作為轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析的參考基因組。(2)使用RNA測序?qū)哼虼继幚斫M和溶劑對照組間多食鞘氨醇桿菌B-3進行轉(zhuǎn)錄組測序。結(jié)果顯示:在處理組與對照組之間一共有864個差異基因,其中有337個上調(diào)基因,527個下調(diào)基因。GO分析表明,差異基因主要集中在催化活性、結(jié)合蛋白、代謝過程和膜部分。KEGG分析表明,差異基因主要集中于代謝,其中主要包括碳水化合物代謝、能量代謝和氨基酸代謝。通過對差異基因的深入挖掘,發(fā)現(xiàn)在多食鞘氨醇桿菌B-3中,醛脫氫酶和單加氧酶顯著上調(diào)表達,而多食鞘氨醇桿菌B-3可以使己唑醇氧化生成2-(2,4-dichlorophenyl)-1-(1H-1,2,4-triazol-1-yl)hexane-2,5-diol,該反應則可能由于單加氧酶的參與。同時,與有毒物質(zhì)代謝和排毒相關(guān)的RND轉(zhuǎn)運蛋白和ABC轉(zhuǎn)運蛋白也出現(xiàn)了上調(diào)表達,這些基因可能與己唑醇的降解有關(guān)。(3)研究了多食鞘氨醇桿菌B-3在土壤中對己唑醇的降解,結(jié)果表明,土壤微生物對己唑醇的降解有很大程度的影響,添加的多食鞘氨醇桿菌B-3可以與土壤中微生物協(xié)同作用,促進土壤中己唑醇的降解。在自然土中,己唑醇的降解半衰期為138.6 d,添加降解菌的自然土中,己唑醇的的半衰期為77.0 d;添加降解菌的滅菌土中,己唑醇的半衰期為346.5 d,而在不添加降解菌的滅菌土中,己唑醇基本沒有降解。(4)在多食鞘氨醇桿菌B-3培養(yǎng)過程中,發(fā)現(xiàn)了一株對己唑醇有降解活性的粘著劍菌,是一株可以固氮和促進植物生長的根際細菌。優(yōu)化了粘著劍菌E-3對己唑醇的降解條件,結(jié)果表明,在溫度為30℃,pH為6.0,初始接種量為0.2 g/L和己唑醇的初始濃度為50 mg/L時,粘著劍菌E-3對己唑醇降解率最高,7 d內(nèi)降解率為74.7%,半衰期為3.6 d。
【圖文】：

圖 1-1 己唑醇的化學結(jié)構(gòu)式Fig. 1-1 Chemical structure of hexaconazole無色晶體，密度為 1.29 g/cm3，熔點為 111℃；溶解度（2mg/L，丙酮：1.64×105mg/L，甲醇：2.46×105mg/L，正7，20℃）：logP：3.9，蒸汽壓（20℃）：1.8 ×10-5Pa。及修復研究現(xiàn)狀農(nóng)用化學品公司在 1981年開發(fā)的一類三唑類高效殺菌劑殺菌活性，并且在使用過程中有較低的抗性風險，所以逐年增加(Li et al., 2013)。然而，己唑醇在環(huán)境中有著較有較高的辛醇水分配系數(shù)（logP：3.9）和較低的移動性et al., 2017; Yu et al., 2013)，而土壤中殘存的己唑醇對土增加土壤氮素流失的風險(Ju et al., 2017)。另外，在水環(huán)境中，，己唑醇降解速率雖然大于堿性環(huán)境，但是，在78 d (何利文, 2006)，且溫度對己唑醇的降解有一定的影快，水解半衰期縮短。Tsukatani 等（2008）在 20℃條

院碩士學位論文 第二章 己唑醇降解菌多食鞘氨醇桿最好，這段時間是收集多食鞘氨醇桿菌 B-3 菌體，提取 DNA 的最佳時期于基因組測序。而在 12 h 之后，生長速度逐漸變慢，在 14 h 后其生長達到氨醇桿菌 B-3 的生長量達到最大值。在此時期之后，則會因為菌體濃度太逐漸出現(xiàn)衰亡，此時，多食鞘氨醇桿菌 B-3 的活性也會逐漸衰退，在這個合用于基因組 DNA 的提取 因此，測定多食鞘氨醇桿菌 B-3 的生長曲線，基中的生長對數(shù)中期，為后續(xù)收集菌體提取基因組 DNA 做準備。
【學位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)科學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：X172;X53

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本文編號：2656050