靖磺腺類除草劑（sulfonylurea herbicides）是近三十年來開發(fā)并應用的一類高效、廣譜、高選擇性除草劑,2008年全球磺酰脲類除草劑銷售額為22.44億美元,占全球農(nóng)藥銷售市場的4.9%,居除草劑行業(yè)首位。在自然條件下,磺酰脲類除草劑降解緩慢,在土壤中的殘留對后茬敏感作物產(chǎn)生藥害,造成嚴重的經(jīng)濟損失。在世界范圍內(nèi),磺酰腺類除草劑的發(fā)明和使用僅有三十年的歷史,其在環(huán)境中的殘留、危害和降解的研究歷史只有十多年,研究較少。因此,研究磺酰脲類除草劑在環(huán)境中的殘留、生態(tài)學效應和降解行為具有重要的理論和現(xiàn)實意義。本研究以實驗室保存的一株高效、廣譜磺酰脲類除草劑降解菌株S 113為研究材料。通過細菌表型、生理生化特征、細胞化學組分及基因型分析等多相分類方法,發(fā)現(xiàn)菌株S 113是革蘭氏陰性好氧細菌;它和親緣關系最接近種Hansschlegelia plantiphila VKM B-2347.T的16S rRNA基因同源性為96.8%,基因組DNA同源性為44.9%;菌株S 113最主要的直鏈不飽和脂肪酸成分為C18:1ω7c,含量達76.95%;直鏈飽和脂肪酸成分為C16:0,含量為... 

【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

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【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號與縮略語
前言
第一章 文獻綜述
    第一節(jié) 磺酰脲類除草劑簡介研究概況
        1 磺酰脲類除草劑簡介
        2 磺酰脲類除草劑的藥害
            2.1 磺酰脲類除草劑對后茬作物的藥害
            2.2 磺酰脲類除草劑對土壤微生物的影響
            2.3 磺酰脲類除草劑對土壤酶活性的影響
        3 磺酰脲類除草劑在土壤中的行為
            3.1 吸附與解吸行為
            3.2 淋溶行為
            3.3 降解行為
    第二節(jié) 微生物分類方法研究概述
        1 傳統(tǒng)分類法
            1.1 Biolog微生物自動分析鑒定系統(tǒng)
            1.2 API微生物分類鑒定系統(tǒng)
        2 化學分類法
            2.1 細胞壁組成
            2.2 極性脂組份分析
            2.3 全細胞脂肪酸組成分析
            2.4 呼吸醌組分分析
            2.5 多胺模式分析
            2.6 全細胞蛋白及核糖體蛋白電泳分析
        3 遺傳特征分類法
            3.1 細菌G+Cmol%的測定
            3.2 DNA-DNA雜交
            3.3 特異性基因的擴增分析
        4 嗜甲基菌分類概述
    第三節(jié) 土壤微生物群落結(jié)構(gòu)與多樣性的研究方法概況
        1 微生物多樣性
        2 微生物多樣性研究方法
            2.1 基于生物或化學的傳統(tǒng)方法
            2.2 基于現(xiàn)代分子生物學技術的方法
            2.3 基于DNA序列測定的研究方法
        3 454高通量測序技術
            3.1 454測序技術的原理
            3.2 454測序技術在微生物生態(tài)領域的應用
    第四節(jié) 微生物定量技術概述
        1 常用微生物定量技術
            1.1 定量點雜交技術
            1.2 實時定量PCR技術
            1.3 熒光染料染色法顯微鏡計數(shù)
            1.4 流式細胞技術
            1.5 數(shù)字PCR技術
        2 Real-time PCR技術
            2.1 Real-time PCR的定量原理
            2.2 熒光標記的種類
            2.3 定量方法
            2.4 熒光閾值的設定
            2.5 標準曲線的制作
            2.6 Real-time PCR技術在微生物生態(tài)領域的應用
    第五節(jié) 本研究的目的與意義
第二章 磺酰脲類除草劑高效降解菌株S 113的分類地位研究
    1 材料與方法
        1.1 供試菌株
        1.2 試劑
        1.3 培養(yǎng)基
        1.4 菌株的培養(yǎng)及菌懸液的制備
        1.5 最適生長溫度測定
        1.6 pH耐受范圍和最適pH值測定
        1.7 鹽濃度耐受度測定
        1.8 抗生素耐受性測定
        1.9 Biolog檢測
        1.10 API檢測
        1.11 呼吸醌系統(tǒng)分析
        1.12 極性脂組分分析
        1.13 全細胞脂肪酸分析
        1.14 核糖體16S rRNA基因和mxaF基因序列分析
        1.15 G+C mol%的測定
        1.16 DNA-DNA雜交
    2 結(jié)果與分析
        2.1 形態(tài)及特征
        2.2 生理生化特征
        2.3 基因型分類
        2.4 化學分類
    本章小結(jié)與討論
第三章 菌株S 113在受甲磺隆污染土壤和玉米植株體內(nèi)的定殖動態(tài)
    1 材料與方法
        1.1 供試菌株
        1.2 供試玉米
        1.3 供試土壤
        1.4 主要儀器設備
        1.5 主要試劑
        1.6 主要培養(yǎng)基
        1.7 實驗設計
        1.8 菌株的培養(yǎng)及菌懸液的制備
        1.9 土壤總DNA的提取
        1.10 玉米植株體內(nèi)細菌總DNA的提取
        1.11 PCR引物的設計
        1.12 常規(guī)PCR擴增體系和反應程序
        1.13 real-time PCR擴增體系和反應程序
        1.14 標準品質(zhì)粒DNA的制備
        1.15 標準品質(zhì)粒DNA拷貝濃度的計算
        1.16 定量標準曲線的制備
        1.17 菌株S 113的DNA提取回收率檢測
    2 結(jié)果與分析
        2.1 菌株S 113對玉米藥害的解除效果
        2.2 土壤總DNA的提取和純化
        2.3 sulE5基因的特異性擴增
        2.4 定量標準曲線的制備
        2.5 特異性擴增的驗證
        2.6 土壤中靶標菌株的檢出效率
        2.7 植物體內(nèi)靶標菌株的檢出效率
        2.8 菌株S 113在土壤中的定殖動態(tài)
        2.9 菌株S 113在玉米植株內(nèi)部的定殖動態(tài)
    本章小結(jié)與討論
第四章 菌株S 113對土壤中不同濃度甲磺隆的降解及污染修復的分子生態(tài)學研究
    第一節(jié) 菌株S 113對土壤中不同濃度甲磺隆的降解
        1 材料與方法
            1.1 供試菌株
            1.2 供試土壤
            1.3 農(nóng)藥及主要化學試劑
            1.4 主要培養(yǎng)基
            1.5 主要儀器
            1.6 土壤理化性質(zhì)的檢測
            1.7 實驗設計
            1.8 菌株的培養(yǎng)及菌懸液的制備
            1.9 甲磺隆的提取及檢測
            1.10 甲磺隆標準曲線的制作
            1.11 土壤中甲磺隆回收率的檢測
        2 結(jié)果與分析
            2.1 供試土壤的理化性質(zhì)
            2.2 甲磺隆的檢測標準曲線
            2.3 除草劑在土壤中的回收率
            2.4 菌株S 113對土壤中不同濃度甲磺隆的降解
    第二節(jié) 基于454高通量測序技術研究菌株S 113對不同濃度甲磺隆污染土壤的生物修復
        1 材料與方法
            1.1 供試菌株、土壤和農(nóng)藥
            1.2 主要儀器設備
            1.3 主要試劑
            1.4 所用培養(yǎng)基
            1.5 實驗設計
            1.6 土壤總DNA的提取
            1.7 測序樣品的準備
            1.8 454高通量測序
            1.9 高通量測序結(jié)果數(shù)據(jù)分析
        2 結(jié)果與分析
            2.1 測序結(jié)果統(tǒng)計
            2.2 取樣深度的判定
            2.3 微生物多樣性及豐富度分析
            2.4 微生物群落結(jié)構(gòu)分析
            2.5 樣品微生物群落結(jié)構(gòu)相似度分析
            2.6 常見磺酰脲類除草劑降解菌群比例的動態(tài)變化
    本章小結(jié)與討論
第五章 菌株S 113在不同土壤中對甲磺隆的降解及對污染修復的分子生態(tài)學研究
    第一節(jié) 菌株S 113在不同土壤中對甲磺隆的降解
        1 材料與方法
            1.1 供試菌株和農(nóng)藥
            1.2 供試土壤
            1.3 所用化學試劑
            1.4 所用主要培養(yǎng)基和儀器
            1.5 實驗設計
            1.6 菌株的培養(yǎng)及菌懸液的制備
            1.7 甲磺隆的提取及檢測
        2 結(jié)果與分析
            2.1 甲磺隆在土壤中的回收率
            2.2 菌株S 113在三種土壤中對甲磺隆的降解
    第二節(jié) 基于454高通量測序技術研究菌株S 113對甲磺隆污染不同土壤的生物修復
        1 材料與方法
            1.1 供試菌株、土壤和農(nóng)藥
            1.2 所用主要儀器設備、試劑、培養(yǎng)基
            1.3 實驗設計
            1.4 菌株的培養(yǎng)及菌懸液的制備
            1.5 土壤總DNA的提取
            1.6 測序樣品的準備
        2 結(jié)果與分析
            2.1 測序結(jié)果統(tǒng)計
            2.2 取樣深度的判定
            2.3 微生物多樣性及豐富度分析
            2.4 微生物群落結(jié)構(gòu)分析
            2.5 樣品微生物群落結(jié)構(gòu)相似度分析
            2.6 常見磺酰脲類除草劑降解菌的動態(tài)變化
    本章小結(jié)與討論
第六章 菌株S 113對土壤中不同磺酰服類除草劑的降解及對污染修復的分子生態(tài)學研究
    第一節(jié) 菌株S 113對土壤中不同磺酰脲類除草劑的降解
        1 材料和方法
            1.1 供試菌株和土壤
            1.2 所用化學試劑及農(nóng)藥
            1.3 所用主要培養(yǎng)基和儀器
            1.4 實驗設計
            1.5 三種磺酰脲類除草劑的提取及檢測
            1.6 除草劑標準曲線的制作和回收率的檢測
        2 結(jié)果與討論
            2.1 三種除草劑的標準曲線
            2.2 三種除草劑在供試土壤中的回收率
            2.3 菌株S 113對三種除草劑的降解
    第二節(jié) 基于454高通量測序技術研究菌株S 113對土壤中不同種類磺酰脲類除草劑污染的生物修復
        1 材料與方法
            1.1 供試菌株、土壤和農(nóng)藥
            1.2 所用主要儀器、試劑和培養(yǎng)基
            1.3 實驗設計
            1.4 土壤總DNA的提取
            1.5 測序樣品的準備
        2 結(jié)果與討論
            2.1 測序結(jié)果統(tǒng)計
            2.2 取樣深度的判定
            2.3 微生物多樣性及豐富度分析
            2.4 微生物群落結(jié)構(gòu)分析
            2.5 樣品微生物群落結(jié)構(gòu)相似度分析
            2.6 常見磺酰脲類除草劑降解菌群比例的動態(tài)變化
    本章小結(jié)與討論
全文總結(jié)
參考文獻
博士論文創(chuàng)新點
附錄一 文中所用培養(yǎng)基及試劑配方
附錄二 菌株S 113的16S RDNA序列
附錄三 菌株S 113的MXAF基因序列
附錄四 攻讀博士學位期間發(fā)表的學術論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[2]桂中地區(qū)幾種作物氯嘧磺隆藥害事故調(diào)查及原因分析[J]. 黃志巧.  廣西植保. 2008(02)
[3]豆磺隆殘留污染水田的生物降解技術研究[J]. 趙麗琴,苗得雨,趙殊,葉喜文.  中國農(nóng)學通報. 2007(08)
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碩士論文
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[2]單嘧磺隆對不同作物的影響及其在土壤中的歸趨[D]. 王征.東北農(nóng)業(yè)大學 2004



本文編號：3624011