除草劑異丙隆降解菌株的篩選鑒定及降解特性和應用研究
發(fā)布時間:2021-07-07 16:06
隨著城市化進程和農(nóng)村勞動力轉(zhuǎn)移的不斷加快,為提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的正常進行,除草劑被大量廣泛使用,取代脲類除草劑就是其中的一種。因取代脲類除草劑的大量使用而造成的除草劑殘留問題已經(jīng)引起人們的廣泛關注,對污染環(huán)境修復問題已成為迫在眉睫的重要課題。生物修復因具有經(jīng)濟、安全、方便、高效等優(yōu)點,成為處理有機物面源污染的重要手段。本研究將對異丙隆(取代脲類除草劑的一種)降解菌株的分離過程進行介紹,對降解菌株的生長和降解性狀進行研究,在此基礎上完成對菌株的修復取代脲類除草劑污染能力的評估,以期為人們認識取代脲類除草劑在環(huán)境中的生物降解過程提供幫助,并為解決取代脲類除草劑的面源污染提供一種安全高效的方法。采用富集培養(yǎng)的方式從長期受除草劑污染土壤中分離了五株細菌,分別命名為Y57、YBL1、YBL2、YBL3和CA6。其中菌株Y57、YBL1、YBL2和YBL3降解取代脲類除草劑異丙隆,菌株CA6可以降解取代脲類除草劑降解過程中產(chǎn)生的苯胺化合物。根據(jù)生理生化特性和16SrRNA基因序列比對,將其中的一株細菌Y57鑒定為鞘氨醇單胞菌屬(Sphingomonas sp.)細菌。將細菌YBL1、YB...
【文章來源】:南京農(nóng)業(yè)大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:162 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號與縮略語說明
前言
文獻綜述
第一章 農(nóng)藥污染的生物修復
1 生物修復概述
1.1 原位生物修復
1.2 異位生物修復
1.3 生物修復的優(yōu)點與局限性
2 農(nóng)藥殘留的微生物修復
2.1 降解農(nóng)藥的微生物
2.2 微生物降解的機理
2.3 微生物修復中降解基因和酶的研究
2.4 影響微生物降解的因素
參考文獻
第二章 取代脲類除草劑的殘留藥害及微生物降解研究
1 取代脲類除草劑簡介
1.1 取代脲類除草劑的分子結構及性質(zhì)
1.2 取代脲類除草劑的除草機理及使用
1.3 取代脲類除草劑的毒理試驗
1.4 各國關于取代脲類除草劑的使用及殘留的相關規(guī)定
2 取代脲類除草劑在環(huán)境中的行為
2.1 取代脲類除草劑在水和土壤中的動態(tài)
2.2 取代脲類除草劑對環(huán)境的影響
3 取代脲類除草劑產(chǎn)生藥害
4 取代脲類除草劑的降解的研究的現(xiàn)狀
4.1 異丙隆在土壤中的降解和植物中的降解
4.2 取代脲類除草劑的細菌降解和降解菌株的分離
4.3 取代脲類除草劑的代謝途徑的研究
4.4 菌株代謝降解取代脲類除草劑過程中的協(xié)同代謝作用
5 雙加氧酶簡介
6 固氮螺菌屬分類的簡介
參考文獻
實驗部分
第一章 異丙隆降解菌株的篩選及鑒定
第一節(jié) 異丙隆降解菌株的篩選
1 材料與方法
1.1 培養(yǎng)基、試劑及菌株
1.2 異丙隆降解細菌的富集、分離和純化
1.3 異丙隆分析測定方法
1.4 菌體生長量的測定方法
1.5 菌株的鑒定
1.6 菌株的抗生素抗性
1.7 降解菌株質(zhì)粒提取
1.8 ERIC-PCR方法
2 結果與討論
2.1 異丙隆降解菌株的分離
2.2 降解菌株的菌落、菌體形態(tài)及生理生化特征
2.3 菌株基于16S rRNA基因序列的鑒定
2.4 菌株質(zhì)粒的提取
2.5 ERIC-PCR結果
第二節(jié) 異丙隆降解菌株的生長特性
1 材料與方法
1.1 試劑與菌種
1.2 菌種制備及菌體生長量的測定方法
1.3 生長曲線的測定
1.4 菌株在不同碳、氮源條件下的生長
1.5 培養(yǎng)條件對菌株生長的影響
1.6 菌株的耐鹽與需鹽性
1.7 金屬離子對菌株存活與生長的影響
2 結果與討論
2.1 菌株的生長曲線
2.2 菌株在不同碳源條件下的生長
2.3 菌株在不同氮源條件下的生長
2.4 不同培養(yǎng)條件對菌株生長的影響
2.5 金屬離子對菌株YBL2的生長的影響
2.6 碳氮比對菌株生長的影響
2.7 菌株的耐鹽性與需鹽性
第三節(jié) 一株可降解取代脲類除草劑代謝產(chǎn)物——間氯苯胺的細菌的分類鑒定
1 材料與方法
1.1 培養(yǎng)基與菌株
1.2 菌株的分離
1.3 菌株的鑒定
1.4 菌株固氮能力的測定
1.5 菌株降解間氯苯胺
1.6 菌株降解間氯苯胺
2 結果與討論
2.1 降解菌株的分離與初步鑒定
2.2 降解菌株的形態(tài)和培養(yǎng)特征
2.3 菌株的化學指標測定結果
2.4 菌株CA6碳源利用測定
2.5 菌株的固氮能力
本章小結
參考文獻
第二章 異丙隆降解菌株降解取代脲類除草劑的特性研究
第一節(jié) 異丙隆降解菌株降解水環(huán)境中取代脲類除草劑
1 材料與方法
1.1 培養(yǎng)基與試劑
1.2 供試菌株及菌懸液的制備
1.3 降解曲線的測定
1.4 環(huán)境因素對異丙隆降解菌降解的影響
1.5 降解譜試驗
1.6 異丙隆分析測定方法
1.7 菌體生長量的測定方法
2 結果與討論
2.1 異丙隆菌株的降解曲線測定與性能
2.2 環(huán)境條件對菌株降解異丙隆的影響
2.3 降解譜實驗
第二節(jié) 菌株YBL1、YBL2和YBL3降解土壤中異丙隆的特性
1 材料與方法
1.1 培養(yǎng)基、試劑及菌株
1.2 異丙隆降解菌株培養(yǎng)及處理
1.3 土壤前期處理
1.4 實驗過程與方法
1.5 降解菌株在土壤存活能力
1.6 土壤樣品除草劑的提取與檢測
2 結果與討論
2.1 菌株降解不同土壤中的異丙隆
2.2 接種量對菌株降解土壤中異丙隆的影響
2.3 溫度對降解的影響
2.4 添加碳氮源對降解的影響
2.5 菌株在新鮮土和滅菌土中降解異丙隆的差別
2.6 土壤含水量(通氣狀況)對降解的影響
2.7 菌株降解土壤中殘留的其他兩種除草劑
本章小結
參考文獻
第三章 菌株降解取代脲類除草劑的途徑
1 方法與材料
1.1 培養(yǎng)基與試劑
1.2 菌株與培養(yǎng)條件
1.3 菌株降解取代脲類除草劑
1.4 菌株降解苯胺
1.5 菌株和菌株的細胞破碎液降解鄰苯二酚
1.6 菌株中的catA基因的擴增
2 結果與討論
2.1 菌株降解除草劑和可能的代謝中間產(chǎn)物
2.2 菌株降解取代脲類除草劑的過程中產(chǎn)生紅色物質(zhì)
2.3 菌株降解苯胺類化合物
2.4 YBL2降解鄰苯二酚及其衍生物
2.5 異丙隆降解菌株細胞破碎液降解順,順-粘糠酸
本章小結
參考文獻
第四章 菌株降解取代脲類除草劑的盆缽和小區(qū)實驗
1 材料與方法
1.1 菌株與培養(yǎng)基
1.2 菌株的活化
1.3 土壤前期處理
1.4 菌株Y57降解土壤中的綠麥隆的盆缽試驗
1.5 菌株YBL1、YBL2和YBL3降解取代脲類除草劑的水培實驗
1.6 菌劑的發(fā)酵
1.7 小區(qū)實驗
1.8 土壤中除草劑殘留的測定
2 結果與討論
2.1 菌株降解土壤中的樣品中的綠麥隆
2.2 菌株降解水培溶液中的異丙隆解除除草劑對油菜生長的影響
2.3 菌劑降解土壤中的綠麥隆和綠磺隆殘留
本章小結
參考文獻
全文總結
本文的創(chuàng)新點
附錄1 培養(yǎng)基及試劑配方
附錄2 論文中的序列
附錄3 菌株CA6的保藏證明
附錄4 脂肪酸中英文名稱對照
附錄5 在學期間發(fā)表論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]除草劑對作物生理生化指標的影響[J]. 李貴,吳競侖. 安徽農(nóng)業(yè)科學. 2007(29)
[2]英國將逐步停止異丙隆的使用[J]. 武麗輝. 農(nóng)藥科學與管理. 2007(10)
[3]砷污染土壤的生物修復研究進展[J]. 白建峰,林先貴,尹睿,張華勇. 土壤. 2007(05)
[4]兩株菌對氯氰菊酯及其降解產(chǎn)物3-PBA的協(xié)同代謝研究[J]. 許育新,孫紀全,李曉慧,李順鵬,陳義,吳春艷. 微生物學報. 2007(05)
[5]取代脲類除草劑氟草隆對大鼠的亞慢性毒性研究[J]. 鐘義紅,顧軍,張愛紅,施愛民. 江蘇預防醫(yī)學. 2007(03)
[6]鄰苯二酚2,3-雙加氧酶的結構和功能研究進展[J]. 周鑫淼,陳潔君,耿立召,李丹花,陳明,林敏. 生物技術通報. 2007(04)
[7]PSⅡ抑制劑作用位點的研究進展和方法[J]. 劉玉曉,許曉明. 農(nóng)藥. 2007(03)
[8]多氯聯(lián)苯復合污染土壤的土著微生物修復強化措施研究[J]. 滕應,駱永明,李振高,鄒德勛. 土壤. 2006(05)
[9]甲氰菊酯降解菌JQL4-5的分離鑒定及降解特性研究[J]. 洪源范,洪青,武俊,張忠輝,李順鵬. 環(huán)境科學. 2006(10)
[10]綠麥隆與阿特拉津?qū)π∈蠖拘宰饔肹J]. 穆洪,張平,徐建. 中國公共衛(wèi)生. 2006(08)
博士論文
[1]有機磷農(nóng)藥長期污染土壤的微生物分子生態(tài)效應[D]. 張瑞福.南京農(nóng)業(yè)大學 2004
本文編號:3269938
【文章來源】:南京農(nóng)業(yè)大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:162 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號與縮略語說明
前言
文獻綜述
第一章 農(nóng)藥污染的生物修復
1 生物修復概述
1.1 原位生物修復
1.2 異位生物修復
1.3 生物修復的優(yōu)點與局限性
2 農(nóng)藥殘留的微生物修復
2.1 降解農(nóng)藥的微生物
2.2 微生物降解的機理
2.3 微生物修復中降解基因和酶的研究
2.4 影響微生物降解的因素
參考文獻
第二章 取代脲類除草劑的殘留藥害及微生物降解研究
1 取代脲類除草劑簡介
1.1 取代脲類除草劑的分子結構及性質(zhì)
1.2 取代脲類除草劑的除草機理及使用
1.3 取代脲類除草劑的毒理試驗
1.4 各國關于取代脲類除草劑的使用及殘留的相關規(guī)定
2 取代脲類除草劑在環(huán)境中的行為
2.1 取代脲類除草劑在水和土壤中的動態(tài)
2.2 取代脲類除草劑對環(huán)境的影響
3 取代脲類除草劑產(chǎn)生藥害
4 取代脲類除草劑的降解的研究的現(xiàn)狀
4.1 異丙隆在土壤中的降解和植物中的降解
4.2 取代脲類除草劑的細菌降解和降解菌株的分離
4.3 取代脲類除草劑的代謝途徑的研究
4.4 菌株代謝降解取代脲類除草劑過程中的協(xié)同代謝作用
5 雙加氧酶簡介
6 固氮螺菌屬分類的簡介
參考文獻
實驗部分
第一章 異丙隆降解菌株的篩選及鑒定
第一節(jié) 異丙隆降解菌株的篩選
1 材料與方法
1.1 培養(yǎng)基、試劑及菌株
1.2 異丙隆降解細菌的富集、分離和純化
1.3 異丙隆分析測定方法
1.4 菌體生長量的測定方法
1.5 菌株的鑒定
1.6 菌株的抗生素抗性
1.7 降解菌株質(zhì)粒提取
1.8 ERIC-PCR方法
2 結果與討論
2.1 異丙隆降解菌株的分離
2.2 降解菌株的菌落、菌體形態(tài)及生理生化特征
2.3 菌株基于16S rRNA基因序列的鑒定
2.4 菌株質(zhì)粒的提取
2.5 ERIC-PCR結果
第二節(jié) 異丙隆降解菌株的生長特性
1 材料與方法
1.1 試劑與菌種
1.2 菌種制備及菌體生長量的測定方法
1.3 生長曲線的測定
1.4 菌株在不同碳、氮源條件下的生長
1.5 培養(yǎng)條件對菌株生長的影響
1.6 菌株的耐鹽與需鹽性
1.7 金屬離子對菌株存活與生長的影響
2 結果與討論
2.1 菌株的生長曲線
2.2 菌株在不同碳源條件下的生長
2.3 菌株在不同氮源條件下的生長
2.4 不同培養(yǎng)條件對菌株生長的影響
2.5 金屬離子對菌株YBL2的生長的影響
2.6 碳氮比對菌株生長的影響
2.7 菌株的耐鹽性與需鹽性
第三節(jié) 一株可降解取代脲類除草劑代謝產(chǎn)物——間氯苯胺的細菌的分類鑒定
1 材料與方法
1.1 培養(yǎng)基與菌株
1.2 菌株的分離
1.3 菌株的鑒定
1.4 菌株固氮能力的測定
1.5 菌株降解間氯苯胺
1.6 菌株降解間氯苯胺
2 結果與討論
2.1 降解菌株的分離與初步鑒定
2.2 降解菌株的形態(tài)和培養(yǎng)特征
2.3 菌株的化學指標測定結果
2.4 菌株CA6碳源利用測定
2.5 菌株的固氮能力
本章小結
參考文獻
第二章 異丙隆降解菌株降解取代脲類除草劑的特性研究
第一節(jié) 異丙隆降解菌株降解水環(huán)境中取代脲類除草劑
1 材料與方法
1.1 培養(yǎng)基與試劑
1.2 供試菌株及菌懸液的制備
1.3 降解曲線的測定
1.4 環(huán)境因素對異丙隆降解菌降解的影響
1.5 降解譜試驗
1.6 異丙隆分析測定方法
1.7 菌體生長量的測定方法
2 結果與討論
2.1 異丙隆菌株的降解曲線測定與性能
2.2 環(huán)境條件對菌株降解異丙隆的影響
2.3 降解譜實驗
第二節(jié) 菌株YBL1、YBL2和YBL3降解土壤中異丙隆的特性
1 材料與方法
1.1 培養(yǎng)基、試劑及菌株
1.2 異丙隆降解菌株培養(yǎng)及處理
1.3 土壤前期處理
1.4 實驗過程與方法
1.5 降解菌株在土壤存活能力
1.6 土壤樣品除草劑的提取與檢測
2 結果與討論
2.1 菌株降解不同土壤中的異丙隆
2.2 接種量對菌株降解土壤中異丙隆的影響
2.3 溫度對降解的影響
2.4 添加碳氮源對降解的影響
2.5 菌株在新鮮土和滅菌土中降解異丙隆的差別
2.6 土壤含水量(通氣狀況)對降解的影響
2.7 菌株降解土壤中殘留的其他兩種除草劑
本章小結
參考文獻
第三章 菌株降解取代脲類除草劑的途徑
1 方法與材料
1.1 培養(yǎng)基與試劑
1.2 菌株與培養(yǎng)條件
1.3 菌株降解取代脲類除草劑
1.4 菌株降解苯胺
1.5 菌株和菌株的細胞破碎液降解鄰苯二酚
1.6 菌株中的catA基因的擴增
2 結果與討論
2.1 菌株降解除草劑和可能的代謝中間產(chǎn)物
2.2 菌株降解取代脲類除草劑的過程中產(chǎn)生紅色物質(zhì)
2.3 菌株降解苯胺類化合物
2.4 YBL2降解鄰苯二酚及其衍生物
2.5 異丙隆降解菌株細胞破碎液降解順,順-粘糠酸
本章小結
參考文獻
第四章 菌株降解取代脲類除草劑的盆缽和小區(qū)實驗
1 材料與方法
1.1 菌株與培養(yǎng)基
1.2 菌株的活化
1.3 土壤前期處理
1.4 菌株Y57降解土壤中的綠麥隆的盆缽試驗
1.5 菌株YBL1、YBL2和YBL3降解取代脲類除草劑的水培實驗
1.6 菌劑的發(fā)酵
1.7 小區(qū)實驗
1.8 土壤中除草劑殘留的測定
2 結果與討論
2.1 菌株降解土壤中的樣品中的綠麥隆
2.2 菌株降解水培溶液中的異丙隆解除除草劑對油菜生長的影響
2.3 菌劑降解土壤中的綠麥隆和綠磺隆殘留
本章小結
參考文獻
全文總結
本文的創(chuàng)新點
附錄1 培養(yǎng)基及試劑配方
附錄2 論文中的序列
附錄3 菌株CA6的保藏證明
附錄4 脂肪酸中英文名稱對照
附錄5 在學期間發(fā)表論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]除草劑對作物生理生化指標的影響[J]. 李貴,吳競侖. 安徽農(nóng)業(yè)科學. 2007(29)
[2]英國將逐步停止異丙隆的使用[J]. 武麗輝. 農(nóng)藥科學與管理. 2007(10)
[3]砷污染土壤的生物修復研究進展[J]. 白建峰,林先貴,尹睿,張華勇. 土壤. 2007(05)
[4]兩株菌對氯氰菊酯及其降解產(chǎn)物3-PBA的協(xié)同代謝研究[J]. 許育新,孫紀全,李曉慧,李順鵬,陳義,吳春艷. 微生物學報. 2007(05)
[5]取代脲類除草劑氟草隆對大鼠的亞慢性毒性研究[J]. 鐘義紅,顧軍,張愛紅,施愛民. 江蘇預防醫(yī)學. 2007(03)
[6]鄰苯二酚2,3-雙加氧酶的結構和功能研究進展[J]. 周鑫淼,陳潔君,耿立召,李丹花,陳明,林敏. 生物技術通報. 2007(04)
[7]PSⅡ抑制劑作用位點的研究進展和方法[J]. 劉玉曉,許曉明. 農(nóng)藥. 2007(03)
[8]多氯聯(lián)苯復合污染土壤的土著微生物修復強化措施研究[J]. 滕應,駱永明,李振高,鄒德勛. 土壤. 2006(05)
[9]甲氰菊酯降解菌JQL4-5的分離鑒定及降解特性研究[J]. 洪源范,洪青,武俊,張忠輝,李順鵬. 環(huán)境科學. 2006(10)
[10]綠麥隆與阿特拉津?qū)π∈蠖拘宰饔肹J]. 穆洪,張平,徐建. 中國公共衛(wèi)生. 2006(08)
博士論文
[1]有機磷農(nóng)藥長期污染土壤的微生物分子生態(tài)效應[D]. 張瑞福.南京農(nóng)業(yè)大學 2004
本文編號:3269938
本文鏈接:http://sikaile.net/shengtaihuanjingbaohulunwen/3269938.html
最近更新
教材專著