【摘要】：氟磺胺草醚是一種大豆、花生苗后除草劑,能有效防除大豆、花生田闊葉雜草,對禾本科雜草也有一定防效。但該農(nóng)藥在土壤中不易降解,殘留期比較長,易對后茬敏感作物造成傷害,造成經(jīng)濟(jì)損失并影響種植業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整。本文從長期受氟磺胺草醚污染的農(nóng)田土壤中分離篩選到一株氟磺胺草醚降解菌BY-1。16S rRNA基因序列測定與分析結(jié)果表明,菌株BY-1與假單胞菌屬的Pseudomonas luteola IAM 13000T(99.5%)和Pseudomonas duriflava HR2T(97.3%)親緣關(guān)系最近且形成一個分支,它與該屬其它模式菌株的相似度為均小于97.0%。Pseudomonas sp.BY-1與Pseudomonas luteola IAM 13000T和Pseudomonas duriflava HR2T的DNA-DNA同源性分別為28.9±3.1%和21.0± 1.5%。菌株BY-1為革蘭氏陰性,好氧,無芽孢,有數(shù)根極生鞭毛。菌體短桿狀,長2.8-3.2μm,寬0.6-0.8μm。在TSA瓊脂培養(yǎng)基上能夠形成直徑1-2mm的菌落:黃色、不透明、表面光滑、菌落中央突起、邊緣規(guī)則、無暈圈、無色素產(chǎn)生。該菌株主要脂肪酸為18:1 w7c(39.4%),16:0(21.9%),Summed Feature3(17.7%)。主要的呼吸醌是Q-9。主要極性脂為雙磷脂酰甘油(diphosphatidylglycerol,DPG)、磷脂酰甘油(phosphatidylglycerol,PG)和磷脂酰乙醇胺(phosphatidylethanolamine,PE)。基因組DNAG+Cmol%含量為55.3%。經(jīng)鑒定,菌株BY-1為假單胞菌屬Pseudomonas sp.的一個新種,命名為澤澍假單胞菌Pseudomonas zeshuii sp.nov.BY-1T(= KACC 15471T= ACCC 05688T)。BY-1菌株能以氟磺胺草醚為唯一碳源生長,在72 h對50 mg·L-1氟磺胺草醚降解率達(dá)到88.7%。降解效果隨著氟磺胺草醚濃度的升高而降低。BY-1菌株降解氟磺胺草醚的最適溫度為30℃,最適pH為7.0。添加Ca2+和Fe3+對菌株BY-1降解氟磺胺草醚均有促進(jìn)作用,但Co2+、Mn2+和Cu2+則有抑制作用。研究結(jié)果表明氟磺胺草醚降解酶屬于組成酶,不需要氟磺胺草醚的誘導(dǎo),主要存在于細(xì)胞膜內(nèi)。BY-1菌株氟磺胺草醚降解酶的最佳反應(yīng)條件為pH7.0,溫度30℃,5mL反應(yīng)體系中添加50μL粗酶液,反應(yīng)時間為60 min。采用HPLC-MS質(zhì)譜技術(shù)檢測到BY-1菌株降解氟磺胺草醚過程中存在5個降解產(chǎn)物,鑒定了降解產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)式,并推測出BY-1菌株降解氟磺胺草醚降解途徑。首先C-S鍵的斷裂,從而脫去磺�；系募谆�,苯環(huán)上C-F和C-C1鍵的斷裂,脫去一個氟離子和氯離子。然后苯環(huán)上的硝基還原成氨基后再乙酰化,隨后S-N鍵斷裂,脫去甲磺酰基,最后生成物為5-[4-(二氟甲基)苯氧基]-2-(乙酰胺基)苯甲酰胺。接種降解菌株BY-1對于50 mg.kg-1 土壤的氟磺胺草醚30d降解率達(dá)到73.4%。BY-1菌株對土壤中氟磺胺草醚的降解率受到土壤溫度和土壤含水量等因素的影響,在土壤pH7,溫度30℃,含水量20%-30%時其對土壤中氟磺胺草醚降解效果好。構(gòu)建了具有具有熒光標(biāo)記的BY-1pTR菌株,檢驗(yàn)了其在土壤中的存活。氟磺胺草醚的使用對土壤中主要可培養(yǎng)微生物種群有一定的影響。通過DGGE分析,發(fā)現(xiàn)投加降解菌株BY-1后,對受氟磺胺草醚污染的土壤的微生物種群起到了一定的修復(fù)作用。盆缽實(shí)驗(yàn)表明,投加BY-1菌株后可在一定程度上緩解氟磺胺草醚對玉米的藥害。氟磺胺草醚的使用抑制土壤中脫氫酶和蔗糖酶的活性,對土壤中過氧化氫酶、脲酶和多酚氧化酶則呈現(xiàn)先激活后抑制的波動作用。降解菌株BY-1的加入可以部分緩解氟磺胺草醚對土壤中各種酶活性的影響,使其接近正常水平。
【圖文】：

逑ｒＲＮＡ基因的通用引物進(jìn)行ＰＣＲ擴(kuò)增（Ｗａｎｇ等，２０１０），分別得到長度約１．５邋ｋｂ的片逡逑段（圖１－４）。將ＰＣＲ產(chǎn)物和ｐＭＤ１８－Ｔ載體連接，轉(zhuǎn)化至￡．ｏ？／／ＤＨ５ａ中，將陽性克逡逑隆測序，將陽性克隆測序，測序結(jié)果提交至ＮＣＢＩ數(shù)據(jù)庫，獲得登錄號為ＪＮ４１１０９３。逡逑將菌株的１６Ｓ邋ｒＲＮＡ基因序列在ＧｅｎＢａｎｋ中及ＥｚＴａｘｏｎ邋ｓｅｒｖｅｒ邋２．１數(shù)據(jù)逡逑（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅｚｔａｘｏｎ．ｏｒｇ／；邋Ｃｈｕｎ邋等，２００７）進(jìn)行邋Ｂｌａｓｔ邋比對，根據(jù)比對結(jié)果用邋ＭＥＧＡ逡逑ｖｅｒｓｉｏｎ邋５．０邋（Ｔａｍｕｒａ邋等，２０１１）軟件包中的邋Ｋｉｍｕｒａ－Ｐａｒａｍｅｔｅｒ邋Ｄｉｓｔａｎｃｅ邋模型計算進(jìn)化逡逑距離（Ｋｉｍｕｒａ，１９８０邋），并分別用邋Ｎｅｉｇｈｂｏｒ－Ｊｏｉｎｉｎｇ邋（邋Ｓａｉｔｏｕ邋等，１９８７邋），，逡逑ｍａｘｉｍｕｍ－ｐａｒｓｉｍｏｎｙ邋（Ｅｃｋ邋等，１９６６；邋Ｆｉｔｃｈ邋等，１９７１）邋，邋ｍｉｎｉｍｕｍ－ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ邋（Ｒｚｈｅｔｓｋｙ逡逑等，１９９２）和邋ｍａｘｉｍｕｍ－ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ邋（Ｆｅｌｓｅｎｓｔｅｉｎ邋等邋１９８１）構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹（圖邋１－５）。逡逑從發(fā)育樹中可以看出，菌株ＢＹ－１與兩個模式種／攸士邋ＩＡＭ逡逑１３０００Ｔ（Ｋｅｎｔａｒｏ邋等

指標(biāo)予以鑒別。需要通過ＡＰＩ等實(shí)驗(yàn)在碳源利用、利用底物等方面對ＢＹ－１菌株和兩逡逑個模式菌株邋ｆｔｅＭｉ／ｏｍｏｗａｓ邋／ｗｔｅｏ／ｆｌ邋ＬＡＭ邋１３０００１＇和／＜ａｆｗｒ（／７ｆｌｖ＜３邋ＨＲ２Ｔ邋進(jìn)行了細(xì)逡逑致的比較鑒別。圖１－７是分別用鄰位加入法（ｎｅｉｇｈｂｏｒ－ｊｏｉｎｉｎｇ）、最小進(jìn)化法逡逑（ｍｉｎｉｍｕｍ－ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、最大簡約法（Ｍａｘｉｍｕｍ邋ｐａｒｓｉｍｏｎｙ）建立的菌株ＢＹ－１與近緣種的逡逑１６ＳｒＲＮＡ基因系統(tǒng)發(fā)育樹。逡逑從圖１－７可以看出，ＢＹ－１菌株在屬中的地位穩(wěn)定，始終和兩個模式菌株逡逑？Ｒｓｅｗｉ／ｏｍｏＭｉｗ邋／ｗｆｅｏ／ａ邋ＩＡＭ邋１３０００了和邐私ｍ？邋１１�。保玻保Ь墼谝黄�，親緣最近。逡逑３６逡逑
【學(xué)位授予單位】：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：X592;X172

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 馮昭中;一株氟磺胺草醚降解菌株BY-1的分離鑒定、降解特性及應(yīng)用研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

本文編號：2649886