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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
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