乳氟禾草靈(lactofen)是由美國(guó)PPG工業(yè)公司開(kāi)發(fā)的一種二苯醚類除草劑,主要應(yīng)用于大豆、禾谷作物、馬鈴薯和花生田內(nèi)防除闊葉雜草。隨著該除草劑的大量使用,對(duì)于環(huán)境造成了不同程度的污染。有研究結(jié)果表明該除草劑對(duì)環(huán)境中的魚類和水生無(wú)脊椎動(dòng)物高毒,比如對(duì)蝦的半致死濃度在0.02 mgL-1左右,對(duì)魚的半致死濃度約0.46mgL-1,此外,高劑量的乳氟禾草靈對(duì)人體具有致癌性。乳氟禾草靈在環(huán)境中的殘留動(dòng)態(tài)過(guò)程與微生物的降解與轉(zhuǎn)化密切相關(guān),了解微生物在這一過(guò)程中的作用對(duì)于該除草劑殘留的去除具有一定的理論和實(shí)踐意義。目前,關(guān)于乳氟禾草靈所屬的二苯醚類除草劑的微生物降解已有一些報(bào)道,但主要集中于降解菌株的分離、篩選以及中間代謝產(chǎn)物的鑒定方面,從降解基因及酶學(xué)水平上闡述二苯醚類除草劑微生物降解機(jī)制的報(bào)道則很少。本研究著力于分離、篩選乳氟禾草靈降解菌株,研究其降解特性及降解途徑,克隆參與乳氟禾草靈降解的功能基因,研究其酶學(xué)特性,從基因和酶學(xué)水平上研究乳氟禾草靈的微生物降解機(jī)制。此外,還以分離所得的降解菌株為材料,研究投加降解菌株對(duì)玉米除草劑藥害的解除作用。本研究通過(guò)富集培養(yǎng)的方法,從長(zhǎng)期受除草劑污染的...

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號(hào)與縮略語(yǔ)說(shuō)明
前言
第一部分 文獻(xiàn)綜述
    1 二苯醚類除草劑簡(jiǎn)介
    2 二苯醚類除草劑的作用機(jī)制
    3 二苯醚類除草劑的毒性和環(huán)境危害
    4 二苯醚類除草劑的環(huán)境行為
    5 二苯醚類除草劑微生物降解的研究進(jìn)展
    6 酯酶的研究簡(jiǎn)介
        6.1 酯酶結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其催化機(jī)制
        6.2 酯酶的分類
    7 手性除草劑的選擇性降解
    8 二苯醚類除草劑環(huán)境殘留的生物修復(fù)研究
    9 二苯醚類除草劑微生物降解研究存在的問(wèn)題及本研究的意義
    參考文獻(xiàn)
第二部分 實(shí)驗(yàn)部分
    第一章 乳氟禾草靈降解菌株的分離、篩選和鑒定
        第一節(jié) 乳氟禾草靈降解菌株的分離篩選
            1 材料與方法
                1.1 培養(yǎng)基與菌株
                1.2 供試農(nóng)藥及化學(xué)試劑
                1.3 降解菌株的分離篩選
                1.4 降解菌株的16S rRNA基因序列分析
                1.5 降解菌株系統(tǒng)發(fā)育地位的確定
                1.6 乳氟禾草靈含量測(cè)定方法
            2 結(jié)果與分析
                2.1 乳氟禾草靈降解菌株的分離篩選
                2.2 降解菌株的菌落形態(tài)及生理生化特征
                2.3 降解菌株的系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)分析
        第二節(jié) 乳氟禾草靈降解菌株M-8的分類地位研究
            1 材料與方法
                1.1 菌株、培養(yǎng)基和試劑
                1.2 菌株基本生長(zhǎng)特性
                1.3 API鑒定系統(tǒng)分析
                1.4 Biolog碳源利用分析
                1.5 其他生理生化特性
                1.6 細(xì)胞化學(xué)組成研究
                1.7 G+C mol%含量的測(cè)定
                1.8 DNA-DNA雜交分析
            2 結(jié)果與分析
                2.1 生理生化特性
                2.2 細(xì)胞化學(xué)組成研究
                2.3 G+C mol%含量測(cè)定
                2.4 DNA-DNA同源性分析
                2.5 Terrimonas屬新種Terrimonas rubra sp.nov.的描述
        本章討論
        本章小結(jié)
        參考文獻(xiàn)
    第二章 乳氟禾草靈降解菌株的降解特性研究
        1 材料與方法
            1.1 培養(yǎng)基與菌株
            1.2 供試農(nóng)藥及化學(xué)試劑
            1.3 菌株的培養(yǎng)與種子液的制備
            1.4 菌株對(duì)乳氟禾草靈降解效果的測(cè)定
            1.5 環(huán)境因素對(duì)菌株降解乳氟禾草靈的影響
            1.6 菌株降解乳氟禾草靈的立體異構(gòu)選擇性
            1.7 菌株降解乳氟禾草靈的產(chǎn)物鑒定
        2 結(jié)果與分析
            2.1 菌株對(duì)乳氟禾草靈的降解效果
            2.2 溫度對(duì)菌株降解乳氟禾草靈的影響
            2.3 初始pH對(duì)菌株降解乳氟禾草靈的影響
            2.4 外加不同碳氮源對(duì)菌株降解乳氟禾草靈的影響
            2.5 菌株降解乳氟禾草靈的立體異構(gòu)選擇性
            2.6 菌株對(duì)乳氟禾草靈的降解產(chǎn)物分析
        本章討論
        本章小結(jié)
        參考文獻(xiàn)
    第三章 乳氟禾草靈水解酶的基因克隆、表達(dá)及酶學(xué)特性研究
        第一節(jié) 乳氟禾草靈水解酶基因的克隆
            1 材料與方法
                1.1 培養(yǎng)基與化學(xué)試劑
                1.2 菌株和質(zhì)粒
                1.3 高效感受態(tài)細(xì)胞的制備
                1.4 菌體總DNA的提取
                1.5 基因文庫(kù)構(gòu)建路線圖
                1.6 總DNA的酶切與片段回收
                1.7 酶連與轉(zhuǎn)化
                1.8 陽(yáng)性克隆子對(duì)乳氟禾草靈降解效果測(cè)定
            2 結(jié)果與分析
                2.1 菌株總DNA的提取和Sau3 AI部分酶切
                2.2 陽(yáng)性克隆子的篩選
                2.3 測(cè)序及ORF分析
                2.4 lacH和lacE核酸序列分析
                2.5 信號(hào)肽分析
                2.6 LacH和LacE氨基酸序列分析
                2.7 LacH和LacE在酯酶家族中的分類地位
        第二節(jié) 酯酶LacH和LacE的表達(dá)與純化
            1 材料與方法
                1.1 培養(yǎng)基與化學(xué)試劑
                1.2 菌株和質(zhì)粒
                1.3 普通感受態(tài)細(xì)胞的制備
                1.4 乳氟禾草靈水解酶基因的PCR擴(kuò)增
                1.5 構(gòu)建表達(dá)載體
                1.6 表達(dá)菌株的構(gòu)建和誘導(dǎo)表達(dá)
                1.7 酯酶的純化
                1.8 SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳
                1.9 LacH和LacE的功能驗(yàn)證
            2 結(jié)果與分析
                2.1 lacH和lacE的PCR擴(kuò)增
                2.2 乳氟禾草靈水解酶基因在大腸桿菌中的表達(dá)
                2.3 乳氟禾草靈水解酶的純化
                2.4 LacH和LacE的功能驗(yàn)證
        第三節(jié) 酯酶LacH和LacE的酶學(xué)性質(zhì)研究
            1 材料與方法
                1.1 化學(xué)試劑
                1.2 酶活力測(cè)定
                1.3 溫度對(duì)酶活力的影響
                1.4 pH對(duì)酶活力的影響
                1.5 金屬離子對(duì)酶活力的影響
                1.6 LacH和LacE對(duì)乳氟禾草靈異構(gòu)體的選擇性降解
            2 結(jié)果與分析
                2.1 LacH和LacE的底物譜及相應(yīng)的動(dòng)力學(xué)參數(shù)
                2.2 LacH和LacE的最適反應(yīng)溫度及熱穩(wěn)定性
                2.3 LacH和LacE的最適pH
                2.4 金屬離子對(duì)酶活力的影響
                2.5 LacH和LacE對(duì)乳氟禾草靈異構(gòu)體的選擇性降解
        本章討論
        本章小結(jié)
        參考文獻(xiàn)
    第四章 菌株Za對(duì)玉米藥害的解除效果研究
        第一節(jié) 氨基三氟羧草醚對(duì)玉米生長(zhǎng)的影響研究
            1 材料與方法
                1.1 菌株、培養(yǎng)基與試劑
                1.2 供試土壤及種子
                1.3 氨基三氟羧草醚的制備
                1.4 供試土壤
                1.5 種子催芽
                1.6 盆栽試驗(yàn)
            2 結(jié)果與分析
                2.1 氨基三氟羧草醚對(duì)玉米幼苗株高的影響
                2.2 氨基三氟羧草醚對(duì)玉米植株根系的影響
        第二節(jié) 菌株Za對(duì)玉米藥害的解除效果
            1 材料與方法
                1.1 培養(yǎng)基與試劑
                1.2 供試土壤及種子
                1.3 菌懸液的制備
                1.4 供試土壤
                1.5 種子催芽
                1.6 盆栽試驗(yàn)
            2 結(jié)果與分析
                2.1 投加菌株Za對(duì)玉米幼苗株高的恢復(fù)
                2.2 投加菌株Za對(duì)玉米幼苗根長(zhǎng)的恢復(fù)
        本章討論
        本章小結(jié)
        參考文獻(xiàn)
全文總結(jié)
博士論文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
附錄Ⅰ 培養(yǎng)基及試劑配方
附錄Ⅱ 基因序列
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表和待發(fā)表的論文
致謝



本文編號(hào)：3920369