除草劑大量使用造成的環(huán)境污染問題日益受到人們的關(guān)注,解決污染的手段與方法不斷地被提出和更新,其中利用微生物降解除草劑已成為近年來的研究熱點(diǎn)。芳氧苯氧丙酸類和氯乙酰胺類除草劑是我國除草甘膦以外,使用最多的兩大類除草劑,并且這兩類除草劑的品種多,使用量大；在解決了農(nóng)田雜草危害的同時(shí),也給環(huán)境帶來了巨大的污染。本研究以精嗯唑禾草靈和乙草胺為底物,對(duì)芳氧苯氧丙酸類和氯乙酰胺類除草劑降解微生物進(jìn)行了分離鑒定,以期為這兩大類除草劑污染的生物修復(fù)及其抗除草劑轉(zhuǎn)基因作物的研究提供理論基礎(chǔ)和微生物資源。 一、精噁唑禾草靈降解菌的分離鑒定及降解特性研究 從長期受農(nóng)藥污染的土壤中分離出能夠快速降解精嗯唑禾草靈的菌株T1,根據(jù)表型特征、生理生化特性及16S rDNA系統(tǒng)發(fā)育分析,將其初步鑒定為紅球菌屬(Rhodococcus sp.)。菌株T1最適生長溫度和pH分別25℃和7.0,好氧性生長,當(dāng)NaCl濃度小于3%時(shí),菌體生長良好。 經(jīng)HPLC/MS鑒定菌株T1代謝精嗯唑禾草靈的產(chǎn)物為精噁唑禾草靈酸,即該菌株降解精噁唑禾草靈是依靠斷裂其酯鍵來實(shí)現(xiàn)的,但是它不能進(jìn)一步降解精嗯唑禾草靈酸。菌株T1可以精嗯唑禾草靈...

【文章頁數(shù)】：176 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號(hào)與縮略語說明
前言
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1 芳氧苯氧丙酸類除草劑污染及微生物降解研究
        1.1 芳氧苯氧丙酸類除草劑
        1.2 芳氧苯氧丙酸類除草劑的除草機(jī)理
        1.3 芳氧苯氧丙酸類除草劑的生態(tài)毒性
        1.4 芳氧苯氧丙酸類除草劑在環(huán)境中的代謝轉(zhuǎn)化
        1.5 芳氧苯氧丙酸類除草劑的微生物降解研究
    2 氯乙酰胺類除草劑污染及微生物降解研究
        2.1 氯乙酰胺類除草劑
        2.2 氯乙酰胺類除草劑的除草機(jī)理
        2.3 氯乙酰胺類除草劑的生態(tài)毒性
        2.4 氯乙酰胺類除草劑在環(huán)境中的代謝轉(zhuǎn)化
        2.5 氯乙酰胺類除草劑的微生物降解研究
    3 微生物降解除草劑基因及其在轉(zhuǎn)基因作物中的應(yīng)用
        3.1 抗除草劑轉(zhuǎn)基因作物的發(fā)展
        3.2 微生物來源的抗除草劑基因
    4 Rhodococcus、Sphingobium和Delftia屬微生物在有機(jī)污染物降解中的研究進(jìn)展
        4.1 Rhodococcus屬微生物
        4.2 Sphingobium屬微生物
        4.3 Delftia屬微生物
    參考文獻(xiàn)
第二章 精噁唑禾草靈降解菌的分離鑒定、降解特性研究及精噁唑禾草靈水解酶基因feh的克隆表達(dá)
    第一節(jié) 精噁唑禾草靈降解菌的分離鑒定
        1 材料與方法
            1.1 培養(yǎng)基與試劑
            1.2 儀器
            1.3 精噁唑禾草靈降解菌的富集與分離
            1.4 精噁唑禾草靈的檢測
            1.5 降解菌株的初步鑒定
            1.6 降解菌株16S rRNA序列分析
            1.7 降解菌株系統(tǒng)發(fā)育地位的確定
        2 結(jié)果與分析
            2.1 精噁唑禾草靈降解菌的富集與分離
            2.2 菌株T1的初步鑒定
            2.3 菌株T1系統(tǒng)發(fā)育地位的確定
            2.4 環(huán)境條件對(duì)菌株T1生長的影響
            2.5 菌株T1對(duì)抗生素的抗性試驗(yàn)
        3 討論
        本節(jié)小結(jié)
        參考文獻(xiàn)
    第二節(jié) 菌株T1對(duì)精噁唑禾草靈的降解特性研究及其代謝途徑分析
        1 材料與方法
            1.1 菌株、培養(yǎng)基與試劑
            1.2 菌株T1種子液的制備
            1.3 菌株T1對(duì)精噁唑禾草靈降解特性研究
            1.4 精噁唑禾草靈及其他芳氧苯氧丙酸類除草劑濃度測定
        2 結(jié)果與分析
            2.1 菌株T1以精噁唑禾草靈為唯一碳源的降解曲線及降解產(chǎn)物的鑒定
            2.2 溫度對(duì)菌株T1降解精噁唑禾草靈的影響
            2.3 pH值對(duì)菌株T1降解精噁唑禾草靈的影響
            2.4 精噁唑禾草靈初始濃度對(duì)菌株T1降解能力的影響
            2.5 接種量對(duì)菌株T1降解精噁唑禾草靈的影響
            2.6 金屬離子對(duì)菌株T1降解精噁唑禾草靈的影響
            2.7 菌株T1對(duì)其他芳氧苯氧丙酸類除草劑的降解
        3 討論
        本節(jié)小結(jié)
        參考文獻(xiàn)
    第三節(jié) 精噁唑禾草靈水解酶基因feh的克隆與表達(dá)
        1 材料與方法
            1.1 菌株、培養(yǎng)基與試劑
            1.2 菌株T1粗酶液酯酶酶譜分析及基因組文庫篩選標(biāo)記的確定
            1.3 菌株T1基因組文庫的構(gòu)建
            1.4 精噁唑禾草靈水解酶基因feh的PCR擴(kuò)增及TA克隆
            1.5 表達(dá)載體pET29a-feh的構(gòu)建
            1.6 精噁唑禾草靈水解酶基因feh的表達(dá)與純化
        2 結(jié)果與分析
            2.1 菌株T1粗酶液酯酶酶譜分析及基因組文庫篩選標(biāo)記的確定
            2.2 菌株T1基因組文庫的構(gòu)建
            2.3 精噁唑禾草靈水解酶基因feh的PCR擴(kuò)增及TA克隆
            2.4 表達(dá)載體pET29a-feh的構(gòu)建
            2.5 精噁唑禾草靈水解酶Feh的重組表達(dá)
            2.6 精噁唑禾草靈水解酶Feh的純化
            2.7 精噁唑禾草靈水解酶Feh活力測定
        3 討論
        本節(jié)小結(jié)
        參考文獻(xiàn)
    第四節(jié) 精噁唑禾草靈水解酶Feh的酶學(xué)性質(zhì)研究
        1 材料與方法
            1.1 試劑
            1.2 溫度和pH值對(duì)精噁唑禾草靈水解酶Feh活性和穩(wěn)定性的影響
            1.3 金屬離子對(duì)精噁唑禾草靈水解酶Feh活性的影響
            1.4 精噁唑禾草靈水解酶對(duì)其他芳氧苯氧丙酸類除草劑及含酯鍵農(nóng)藥的酶活性測定
            1.5 精噁唑禾草靈水解酶Feh的底物特異性
            1.6 有機(jī)溶劑、表面活性劑及螯合劑對(duì)精噁唑禾草靈水解酶Feh活性和穩(wěn)定性的影響
            1.7 精噁唑禾草靈水解酶Feh米氏常數(shù)(K_m)和最大反應(yīng)速率(V_max)的測定
        2 結(jié)果與分析
            2.1 溫度和pH值對(duì)精噁唑禾草靈水解酶Feh活性和穩(wěn)定性的影響
            2.2 金屬離子對(duì)精噁唑禾草靈水解酶Feh活性的影響
            2.3 精噁唑禾草靈水解酶Feh對(duì)其他芳氧苯氧丙酸類除草劑及含酯鍵農(nóng)藥的酶活測定
            2.4 精噁唑禾草靈水解酶Feh的底物特異性
            2.5 有機(jī)溶劑、螯合劑及表面活性劑對(duì)精噁唑禾草靈水解酶Feh活性和穩(wěn)定性的影響
            2.6 精噁唑禾草靈水解酶Feh的米氏常數(shù)(K_m)和最大反應(yīng)速率(V_max)
        3 討論
        本節(jié)小結(jié)
        參考文獻(xiàn)
第三章 乙草胺降解菌的分離鑒定及乙草胺代謝途徑分析
    第一節(jié) 乙草胺降解菌的富集及其細(xì)菌多樣性分析
        1 材料與方法
            1.1 培養(yǎng)基與試劑
            1.2 乙草胺降解菌的富集
            1.3 乙草胺的檢測方法
            1.4 乙草胺降解富集液的細(xì)菌多樣性分析
        2 結(jié)果與分析
            2.1 乙草胺降解富集液的獲得
            2.2 富集液對(duì)乙草胺的降解曲線
            2.3 富集液的降解譜試驗(yàn)
            2.4 乙草胺降解富集液中細(xì)菌多樣性分析
        3 討論
        本節(jié)小結(jié)
        參考文獻(xiàn)
    第二節(jié) 乙草胺降解菌的分離鑒定及乙草胺代謝途徑分析
        1 材料與方法
            1.1 培養(yǎng)基與試劑
            1.2 乙草胺降解菌的分離
            1.3 乙草胺及其代謝產(chǎn)物的檢測與鑒定
            1.4 降解菌株的初步鑒定
            1.5 降解菌株16S rRNA序列分析及系統(tǒng)發(fā)育地位的確定
            1.6 環(huán)境條件對(duì)降解菌株生長的影響
            1.7 乙草胺及其降解產(chǎn)物生物活性測定試驗(yàn)
        2 結(jié)果與分析
            2.1 乙草胺降解菌的分離及代謝途徑分析
            2.2 乙草胺代謝中間產(chǎn)物CMEPA降解菌株的分離及代謝途徑分析
            2.3 乙草胺代謝中間產(chǎn)物MEA降解菌的分離
            2.4 菌株T3-1、T3-6和MEA3-1復(fù)合菌液對(duì)乙草胺的降解
            2.5 菌株T3-1、T3-6和MEA3-1的初步鑒定
            2.6 菌株T3-1、T3-6和MEA3-1的分類學(xué)地位
            2.7
            2.8 乙草胺及其降解產(chǎn)物生物學(xué)活性測定試驗(yàn)
        3 討論
        本節(jié)小結(jié)
        參考文獻(xiàn)
    第三節(jié) 乙草胺降解菌的降解特性及復(fù)合菌液對(duì)乙草胺的降解研究
        1 材料與方法
            1.1 菌株與培養(yǎng)基
            1.2 菌體生長量的測定
            1.3 菌株T3-1、T3-6和MEA3-1對(duì)乙草胺及其代謝中間產(chǎn)物降解特性研究
            1.4 菌株T3-1、T3-6和MEA3-1對(duì)乙草胺的聯(lián)合降解
        2 結(jié)果與分析
            2.1 乙草胺、CMEPA和MEA標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制
            2.2 菌株T3-1對(duì)乙草胺的降解特性研究
            2.3 菌株T3-6對(duì)CMEPA的降解特性研究
            2.4 菌株MEA3-1對(duì)MEA的降解特性研究
            2.5 菌株T3-1、T3-6和MEA3-1對(duì)乙草胺的聯(lián)合降解
        3 討論
        本節(jié)小結(jié)
        參考文獻(xiàn)
全文總結(jié)
主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
下一步工作設(shè)想
附錄
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄
致謝



本文編號(hào)：3998473