產(chǎn)菌核米曲霉G15對(duì)銅、鉛離子的抗性機(jī)制和吸附特性研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-15 10:43
隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展,水體重金屬污染日趨嚴(yán)重。近年來(lái),微生物吸附法因其材料來(lái)源廣泛、受環(huán)境條件影響較小、經(jīng)濟(jì)高效、不易產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點(diǎn)受到廣泛關(guān)注。菌核是絲狀真菌菌絲體纏繞融合形成的抗逆組織,因此,產(chǎn)菌核真菌表現(xiàn)出對(duì)重金屬較強(qiáng)的耐受性。本實(shí)驗(yàn)室從龐泉溝自然保護(hù)區(qū)的森林土壤中分離出耐銅、鉛的產(chǎn)菌核曲霉G15菌株,r RNA-ITS序列分析結(jié)果和系統(tǒng)發(fā)育樹表明,該菌株為米曲霉(Aspergillus oryzae)。本論文以該菌株作為吸附劑,對(duì)比了菌絲體和菌核對(duì)銅、鉛離子的吸附特性與機(jī)理,為其進(jìn)一步應(yīng)用于重金屬?gòu)U水的處理提供理論依據(jù)。本論文的主要研究成果如下:1初步探索了產(chǎn)菌核菌株G15在平板培養(yǎng)過(guò)程中對(duì)銅和鉛的耐受性。G15對(duì)銅、鉛表現(xiàn)出較強(qiáng)的耐受性,查氏酵母膏瓊脂(CYA)培養(yǎng)基中添加的Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)濃度高達(dá)300 mg/l時(shí),菌株仍能生長(zhǎng)。然而,不同濃度的重金屬均對(duì)G15的生長(zhǎng)分化表現(xiàn)出一定的抑制效果,CYA中的銅離子導(dǎo)致G15菌株菌落直徑減小,菌絲密度顯著降低,高濃度(200–300 mg/l)銅離子導(dǎo)致菌核成熟時(shí)間延遲46-53 h。CYA中的鉛離子導(dǎo)致G15菌株菌核分化速率降...
【文章來(lái)源】:山西大學(xué)山西省
【文章頁(yè)數(shù)】:108 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
真菌耐受重金屬的細(xì)胞機(jī)制示意圖
圖 2.1 依據(jù) ITS 基因序列構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹Fig. 2.1 The establishment of phylogenetic tree on the basis of ITS sequences.2 重金屬脅迫對(duì) G15 菌落特征和菌核分化的影響G15 菌株在 CYA 培養(yǎng)基上生長(zhǎng) 2 d 后,菌落中心氣生菌絲呈絮狀,且形成黃色生孢子;生長(zhǎng) 3 d 后菌落邊緣及部分平板的中心無(wú)孢子區(qū)域能夠觀察到白色菌,同時(shí)伴有少量無(wú)色滲出液的產(chǎn)生,4 5 d 后,分生孢子逐漸成為黃綠色,菌核色逐漸加深,滲出液增加。G15 菌株 28 C 生長(zhǎng) 7 d 后,其菌落表面幾乎被分生子覆蓋,分生孢子間隙可觀察到成熟的黑色菌核,滲出液幾乎消失(圖 2.2a)。對(duì)照相比,CYA 中的銅離子導(dǎo)致 G15 菌株菌落直徑減小,當(dāng) Cu(II)濃度為 200 和0 mg/l 時(shí),菌絲密度顯著降低,絮狀氣生菌絲消失(圖 2.2b f)。CYA 中的鉛離明顯抑制 G15 菌株分生孢子形成和菌絲生長(zhǎng),抑制程度因鉛離子濃度不同而存在異,此外,CYA 中鉛離子導(dǎo)致滲出液明顯增加。當(dāng)鉛離子濃度為 25 和 100 mg/l,菌核的顏色明顯變淡;當(dāng)鉛離子濃度為 200 和 300 mg/l 時(shí),菌絲密度明顯減
24圖 2.2 銅、鉛脅迫培養(yǎng)基上的 G15 菌落(培養(yǎng)溫度:28 C;培養(yǎng)時(shí)間:7 d;培養(yǎng)皿直徑:cm)(a:對(duì)照;b f:CuSO4濃度依次為 25、50、100、200、300 mg/l;g k:Pb(NO3)2濃依次為 25、50、100、200、300 mg/l)Fig. 2.2 Colonies of A. oryzae G15 on CYA at 28 C, after 7 days. Petri dish size = 9 cm diam, a:Control; b f: Concentrations of CuSO4were 25, 50, 100, 200, 300 mg/l; g k: Concentrations ofPb(NO3)2were 25, 50,100, 200, 300 mg/l
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]玉米芯吸附水中Cr(Ⅵ)的特性及SEM-EDS表征分析[J]. 梁齡予,王耀晶,閆穎,鄭基權(quán),劉鳴達(dá). 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2015(02)
[2]聚丙烯酸改性凹土對(duì)Pb2+、Ni2+和Cr3+的選擇性吸附[J]. 周守勇,薛愛蓮,張艷,王啟偉,李梅生,褚效中,趙宜江,邢衛(wèi)紅. 化工學(xué)報(bào). 2015(02)
[3]重金屬?gòu)U水處理技術(shù)探討[J]. 李萌,張翔宇,潘利祥. 當(dāng)代化工. 2014(08)
[4]絲狀真菌耐受重金屬的細(xì)胞機(jī)制研究[J]. 湛方棟,何永美,祖艷群,李濤,趙之偉. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)). 2013(03)
[5]耐鉛鋅微生物對(duì)礦山酸性廢水中Zn2+和Pb2+吸附性能分析[J]. 陳月芳,高琨,林海,董穎博,汪涵,李洋子,霍漢鑫,曹麗霞. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(04)
[6]生物吸附法去除重金屬離子的研究進(jìn)展[J]. 王建龍,陳燦. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2010(04)
[7]棘孢曲霉(Aspergillus aculeatus)對(duì)Pb2+和Cd2+的吸附特征[J]. 何義超,劉云國(guó),樊霆,周娜. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2010(01)
[8]離子強(qiáng)度、溫度、pH和腐殖酸濃度對(duì)Th(Ⅳ)在凹凸棒石上吸附的影響[J]. 許君政,范橋輝,白洪彬,王冬林,李湛,張茂林,王祥科,吳王鎖. 核化學(xué)與放射化學(xué). 2009(03)
[9]固液界面吸附機(jī)制與模型——“環(huán)境水質(zhì)學(xué)前沿專欄”序言[J]. 楊敏,豆小敏,張昱. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2006(10)
[10]吸附樹脂對(duì)苯甲酸的吸附動(dòng)力學(xué)研究[J]. 劉福強(qiáng),陳金龍,葛俊杰,李愛民,龍超,張全興. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2004(06)
博士論文
[1]X射線光譜學(xué)研究水中Co(Ⅱ)、Eu(Ⅲ)、As(Ⅴ)和U(Ⅵ)的富集機(jī)理[D]. 宋文成.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[2]Eu(Ⅲ)、Th(Ⅳ)、U(Ⅵ)在鐵氧化物及Np(V)在鈉基膨潤(rùn)土上的吸附行為研究[D]. 李平.蘭州大學(xué) 2015
[3]蠟狀芽孢桿菌對(duì)水體中鎘的吸附特性與機(jī)理研究[D]. 黃飛.華南理工大學(xué) 2013
[4]近海環(huán)境中天然有機(jī)質(zhì)的分離與表征[D]. 張耀玲.華東師范大學(xué) 2013
[5]陜北礦區(qū)重金屬污染土壤的微生物—植物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)研究[D]. 任永霞.西北大學(xué) 2011
[6]重金屬與細(xì)菌—土壤活性顆粒微界面互作的分子機(jī)制[D]. 方臨川.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
[7]放射性核素在固—液界面吸附行為研究[D]. 范橋輝.蘭州大學(xué) 2011
[8]真菌對(duì)重金屬的抗性機(jī)制和富集特性研究[D]. 樊霆.湖南大學(xué) 2009
[9]自然水體多相介質(zhì)中重金屬的分布及遷移轉(zhuǎn)化特征[D]. 路永正.吉林大學(xué) 2006
碩士論文
[1]石墨烯基復(fù)合材料的制備及其對(duì)重金屬離子的吸附研究[D]. 王波.吉首大學(xué) 2014
[2]絲狀真菌Aspergillus niger A80胞外多聚物的生成特征及其對(duì)重金屬(Zn、Cd和Pb)的絡(luò)合效能[D]. 劉雪.中國(guó)海洋大學(xué) 2013
[3]海藻酸鈉多孔性薄膜對(duì)水中U(Ⅵ)、Cu(Ⅱ)的吸附性能及機(jī)理研究[D]. 段毅.南華大學(xué) 2013
[4]濕地土壤的磷吸附行為及其表面絡(luò)合模型研究[D]. 楊航.北京林業(yè)大學(xué) 2013
[5]活性污泥胞外聚合物提取條件優(yōu)化及對(duì)Pb2+吸附性能和機(jī)理的研究[D]. 倪正.安徽工程大學(xué) 2012
[6]南海紅樹林內(nèi)源真菌Fusarium sp.#ZZF51生物吸附銅(Ⅱ)、鈾(Ⅵ)研究[D]. 陽(yáng)海斌.南華大學(xué) 2012
[7]釀酒酵母ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因克隆及應(yīng)用于轉(zhuǎn)基因植物修復(fù)研究[D]. 梁樹才.中國(guó)科學(xué)院研究生院(武漢病毒研究所) 2006
[8]鈍頂螺旋藻對(duì)Cu~(2+)和Cd~(2+)吸附特性的研究[D]. 黃宏霞.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2006
[9]螺旋藻對(duì)重金屬的耐受性和吸附研究[D]. 李昊翔.浙江大學(xué) 2005
本文編號(hào):3590477
【文章來(lái)源】:山西大學(xué)山西省
【文章頁(yè)數(shù)】:108 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
真菌耐受重金屬的細(xì)胞機(jī)制示意圖
圖 2.1 依據(jù) ITS 基因序列構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹Fig. 2.1 The establishment of phylogenetic tree on the basis of ITS sequences.2 重金屬脅迫對(duì) G15 菌落特征和菌核分化的影響G15 菌株在 CYA 培養(yǎng)基上生長(zhǎng) 2 d 后,菌落中心氣生菌絲呈絮狀,且形成黃色生孢子;生長(zhǎng) 3 d 后菌落邊緣及部分平板的中心無(wú)孢子區(qū)域能夠觀察到白色菌,同時(shí)伴有少量無(wú)色滲出液的產(chǎn)生,4 5 d 后,分生孢子逐漸成為黃綠色,菌核色逐漸加深,滲出液增加。G15 菌株 28 C 生長(zhǎng) 7 d 后,其菌落表面幾乎被分生子覆蓋,分生孢子間隙可觀察到成熟的黑色菌核,滲出液幾乎消失(圖 2.2a)。對(duì)照相比,CYA 中的銅離子導(dǎo)致 G15 菌株菌落直徑減小,當(dāng) Cu(II)濃度為 200 和0 mg/l 時(shí),菌絲密度顯著降低,絮狀氣生菌絲消失(圖 2.2b f)。CYA 中的鉛離明顯抑制 G15 菌株分生孢子形成和菌絲生長(zhǎng),抑制程度因鉛離子濃度不同而存在異,此外,CYA 中鉛離子導(dǎo)致滲出液明顯增加。當(dāng)鉛離子濃度為 25 和 100 mg/l,菌核的顏色明顯變淡;當(dāng)鉛離子濃度為 200 和 300 mg/l 時(shí),菌絲密度明顯減
24圖 2.2 銅、鉛脅迫培養(yǎng)基上的 G15 菌落(培養(yǎng)溫度:28 C;培養(yǎng)時(shí)間:7 d;培養(yǎng)皿直徑:cm)(a:對(duì)照;b f:CuSO4濃度依次為 25、50、100、200、300 mg/l;g k:Pb(NO3)2濃依次為 25、50、100、200、300 mg/l)Fig. 2.2 Colonies of A. oryzae G15 on CYA at 28 C, after 7 days. Petri dish size = 9 cm diam, a:Control; b f: Concentrations of CuSO4were 25, 50, 100, 200, 300 mg/l; g k: Concentrations ofPb(NO3)2were 25, 50,100, 200, 300 mg/l
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]玉米芯吸附水中Cr(Ⅵ)的特性及SEM-EDS表征分析[J]. 梁齡予,王耀晶,閆穎,鄭基權(quán),劉鳴達(dá). 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2015(02)
[2]聚丙烯酸改性凹土對(duì)Pb2+、Ni2+和Cr3+的選擇性吸附[J]. 周守勇,薛愛蓮,張艷,王啟偉,李梅生,褚效中,趙宜江,邢衛(wèi)紅. 化工學(xué)報(bào). 2015(02)
[3]重金屬?gòu)U水處理技術(shù)探討[J]. 李萌,張翔宇,潘利祥. 當(dāng)代化工. 2014(08)
[4]絲狀真菌耐受重金屬的細(xì)胞機(jī)制研究[J]. 湛方棟,何永美,祖艷群,李濤,趙之偉. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)). 2013(03)
[5]耐鉛鋅微生物對(duì)礦山酸性廢水中Zn2+和Pb2+吸附性能分析[J]. 陳月芳,高琨,林海,董穎博,汪涵,李洋子,霍漢鑫,曹麗霞. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(04)
[6]生物吸附法去除重金屬離子的研究進(jìn)展[J]. 王建龍,陳燦. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2010(04)
[7]棘孢曲霉(Aspergillus aculeatus)對(duì)Pb2+和Cd2+的吸附特征[J]. 何義超,劉云國(guó),樊霆,周娜. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2010(01)
[8]離子強(qiáng)度、溫度、pH和腐殖酸濃度對(duì)Th(Ⅳ)在凹凸棒石上吸附的影響[J]. 許君政,范橋輝,白洪彬,王冬林,李湛,張茂林,王祥科,吳王鎖. 核化學(xué)與放射化學(xué). 2009(03)
[9]固液界面吸附機(jī)制與模型——“環(huán)境水質(zhì)學(xué)前沿專欄”序言[J]. 楊敏,豆小敏,張昱. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2006(10)
[10]吸附樹脂對(duì)苯甲酸的吸附動(dòng)力學(xué)研究[J]. 劉福強(qiáng),陳金龍,葛俊杰,李愛民,龍超,張全興. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2004(06)
博士論文
[1]X射線光譜學(xué)研究水中Co(Ⅱ)、Eu(Ⅲ)、As(Ⅴ)和U(Ⅵ)的富集機(jī)理[D]. 宋文成.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[2]Eu(Ⅲ)、Th(Ⅳ)、U(Ⅵ)在鐵氧化物及Np(V)在鈉基膨潤(rùn)土上的吸附行為研究[D]. 李平.蘭州大學(xué) 2015
[3]蠟狀芽孢桿菌對(duì)水體中鎘的吸附特性與機(jī)理研究[D]. 黃飛.華南理工大學(xué) 2013
[4]近海環(huán)境中天然有機(jī)質(zhì)的分離與表征[D]. 張耀玲.華東師范大學(xué) 2013
[5]陜北礦區(qū)重金屬污染土壤的微生物—植物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)研究[D]. 任永霞.西北大學(xué) 2011
[6]重金屬與細(xì)菌—土壤活性顆粒微界面互作的分子機(jī)制[D]. 方臨川.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
[7]放射性核素在固—液界面吸附行為研究[D]. 范橋輝.蘭州大學(xué) 2011
[8]真菌對(duì)重金屬的抗性機(jī)制和富集特性研究[D]. 樊霆.湖南大學(xué) 2009
[9]自然水體多相介質(zhì)中重金屬的分布及遷移轉(zhuǎn)化特征[D]. 路永正.吉林大學(xué) 2006
碩士論文
[1]石墨烯基復(fù)合材料的制備及其對(duì)重金屬離子的吸附研究[D]. 王波.吉首大學(xué) 2014
[2]絲狀真菌Aspergillus niger A80胞外多聚物的生成特征及其對(duì)重金屬(Zn、Cd和Pb)的絡(luò)合效能[D]. 劉雪.中國(guó)海洋大學(xué) 2013
[3]海藻酸鈉多孔性薄膜對(duì)水中U(Ⅵ)、Cu(Ⅱ)的吸附性能及機(jī)理研究[D]. 段毅.南華大學(xué) 2013
[4]濕地土壤的磷吸附行為及其表面絡(luò)合模型研究[D]. 楊航.北京林業(yè)大學(xué) 2013
[5]活性污泥胞外聚合物提取條件優(yōu)化及對(duì)Pb2+吸附性能和機(jī)理的研究[D]. 倪正.安徽工程大學(xué) 2012
[6]南海紅樹林內(nèi)源真菌Fusarium sp.#ZZF51生物吸附銅(Ⅱ)、鈾(Ⅵ)研究[D]. 陽(yáng)海斌.南華大學(xué) 2012
[7]釀酒酵母ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因克隆及應(yīng)用于轉(zhuǎn)基因植物修復(fù)研究[D]. 梁樹才.中國(guó)科學(xué)院研究生院(武漢病毒研究所) 2006
[8]鈍頂螺旋藻對(duì)Cu~(2+)和Cd~(2+)吸附特性的研究[D]. 黃宏霞.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2006
[9]螺旋藻對(duì)重金屬的耐受性和吸附研究[D]. 李昊翔.浙江大學(xué) 2005
本文編號(hào):3590477
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