一株撲草凈降解菌的分離鑒定、降解特性及其代謝途徑研究.pdf

1、分類號(hào)：?jiǎn)挝淮a：10364密級(jí)：學(xué)號(hào)：13720448安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)位論文一株撲草凈降解菌的分離鑒定、降解特性及其代謝途徑研究IsolationIdentificationofPrometryndegradingBacteriaitsMicrobialDegradation研究生：劉軍委指導(dǎo)教師：吳祥為副教授花日茂教授申請(qǐng)學(xué)位門類級(jí)別：農(nóng)學(xué)碩士專業(yè)名稱：農(nóng)藥學(xué)研究方向：農(nóng)藥微生物修復(fù)所在學(xué)院：資源與環(huán)境學(xué)院答辯委員會(huì)主席：

2、二〇一六年六月I摘要撲草凈（2甲硫基46雙異丙基135三嗪）是一種高效低毒、選擇性三嗪類除草劑，廣泛用于玉米、甘蔗、大豆、花生、棉花、水稻等作物的禾本科和闊葉雜草防治，因其持效期長(zhǎng)、在環(huán)境中難以降解，易造成地表水、地下水和土壤的污染。微生物修復(fù)因其投入成本低，環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于農(nóng)藥的殘留污染修復(fù)上。本論文從農(nóng)藥廠廢水處理系統(tǒng)污泥中分離出一株撲草凈降解菌，研究了降解菌株的分類地位、生長(zhǎng)特性以及對(duì)撲草凈的降解特性與降解途徑，以期為

3、水體和土壤中三嗪類除草劑殘留污染的修復(fù)提供菌質(zhì)資源與技術(shù)支撐，主要研究結(jié)果如下：1、從山東濱州農(nóng)藥廠廢水處理系統(tǒng)污泥中分離到一株能利用撲草凈為唯一碳源和能源生長(zhǎng)的菌株JW1，通過形態(tài)學(xué)、生理生化特征和16SrDNA序列同源性分析，將菌株JW1鑒定為白色桿菌，命名為L(zhǎng)eucobactersp.JW1。Leucobactersp.JW1最適生長(zhǎng)pH值為7.5，最適生長(zhǎng)溫度為30℃。2、Leucobactersp.JW1降解撲草凈主要受pH值

4、、溫度、接菌量和撲草凈初始濃度等因素影響。通過單因子控制變量法實(shí)驗(yàn)，確定菌株JW1降解撲草凈的最優(yōu)條件。結(jié)果表明：在初始接菌量（OD600=0.6）為0.3mL（1.2109cfumL）、溫度為30℃，pH分別為5.0、6.0、7.0、8.0和9.0的基礎(chǔ)鹽液體培養(yǎng)基中，JW1對(duì)50mgL1撲草凈的降解半衰期分別為4.51、4.50、2.19、2.11和2.80h；在初始接菌量（OD600=0.6）為0.3mL（1.2109cfumL）

5、、pH為8.0，培養(yǎng)溫度分別為20、25、30、37、42和47℃時(shí)，50mgL1撲草凈的降解半衰期分別為11.37、4.25、2.85、1.38、1.26和1.89h；在pH8.0、培養(yǎng)溫度為37℃，初始接菌量（OD600=0.6）分別為0.1、0.3、1.0、2.0和4.0mL（1.2109cfumL）時(shí)，200mgL1撲草凈的降解半衰期分別為21.30、3.76、0.86、1.08和1.12h；在初始接菌量（OD600=0.6）為

6、0.3mL（1.2109cfumL）、pH8.0、培養(yǎng)溫度為37℃，JW1對(duì)初始濃度為50、200和400mgL1撲草凈的降解半衰期分別為0.97、3.71和5.54h。結(jié)果差異顯著性分析（p≤0.05）表明：Leucobactersp.JW1降解撲草凈適宜pH范圍為78，適宜溫度范圍3742℃，200mgL1撲草凈適宜初始接菌量為1.0mL。3、利用GC、HPLC、LCHRMS分析手段，結(jié)合已知標(biāo)準(zhǔn)品的定性定量分析，Leucobact

7、ersp.JW1降解代謝撲草凈的主要產(chǎn)物為：羥基撲滅津（2氯46雙異丙氨基均三嗪）、甲硫醇、二甲基二硫、異丙基氰尿酰胺（6異丙氨基24二羥基均三嗪）、氰尿酸（246三羥基均三嗪）。菌株JW1降解撲草凈可能途徑為：撲草凈首先水解脫甲硫基生成羥基撲滅津和甲硫醇，甲硫醇氧化生成二甲基二硫，羥基撲滅津通過水解脫氨基反應(yīng)生成異丙基氰尿酰胺，異丙基氰尿酰胺再水解脫去一分子異丙氨，最終生成氰尿酸，但菌株JW1不能進(jìn)一步降解氰尿酸。該途徑是微生物降解撲