菠菜內(nèi)生氯氰菊酯降解菌的篩選及其特性研究.pdf

1、從萊陽(yáng)、壽光等地采集的土壤樣品和盆栽試驗(yàn)的菠菜植株樣品中，分離并篩選到8株對(duì)氯氰菊酯有一定降解效能的細(xì)菌菌株，其中菌株T1和菌株Y3均能高效降解氯氰菊酯。通過(guò)形態(tài)學(xué)鑒定和生理生化鑒定，將這8株細(xì)菌菌株鑒定到種。對(duì)菌株T1和菌株Y3，進(jìn)一步測(cè)定它們的生物學(xué)特性，分離它們的降解酶并測(cè)定其特性，對(duì)它們進(jìn)行物理誘變和化學(xué)誘變。
　　 經(jīng)鑒定，菌株T1為解藻朊類(lèi)芽孢桿菌（Paenibacillus alginolyticus），菌株T2為

2、解淀粉類(lèi)芽孢桿菌（P.amyloyticus），菌株T3為淺黃假單胞菌（PS.luteola），菌株T4為遲緩芽孢桿菌（B.lentus），菌株T5為巨大芽孢桿菌（B.megaterium），菌株Y1為類(lèi)芽孢桿菌屬（Paenibacilius），菌株Y2為類(lèi)芽孢桿菌屬（Paenibacillus），菌株Y3為居瘤胃菌棒桿菌（Corynebacterium vitarumen）。
　　 菌株T1沒(méi)有內(nèi)生性，而菌株Y3具有內(nèi)生性，可

3、以在菠菜體內(nèi)生定殖。菌株Y3以灌根的方式進(jìn)入菠菜植株的根系，并可在菠菜體內(nèi)轉(zhuǎn)移，在根中的定殖能力最強(qiáng)，莖中次之，葉中的定殖能力最差。菌株Y3在菠菜不同部位的定殖時(shí)間都是為30d，其中，到第13d時(shí)在根部和莖部定殖達(dá)到最高峰，而到第8d時(shí)在葉部定殖就達(dá)到最大值。
　　 菌株T1的生長(zhǎng)對(duì)數(shù)期為12-24h，最佳生長(zhǎng)條件為:培養(yǎng)基(KB)、培養(yǎng)溫度(20℃)、底物濃度(200mg/L)、培養(yǎng)時(shí)間(72h)、pH值(6.6)和裝液量(7

4、5ml/250ml)，最佳產(chǎn)酶條件應(yīng)為:培養(yǎng)基(KB)、培養(yǎng)溫度(40℃)、底物濃度(50mg/L)、培養(yǎng)時(shí)間(96h)、pH值(6.6)和裝液量(25ml/250ml)。菌株Y3的生長(zhǎng)對(duì)數(shù)期為16-48h，最佳生長(zhǎng)條件為:培養(yǎng)基(TSA)、培養(yǎng)溫度(30℃)、底物濃度(100mg/L)、培養(yǎng)時(shí)間(72h)、pH值(6.2)和裝液量(75ml/250ml)，最佳產(chǎn)酶條件為:培養(yǎng)基(KB)、培養(yǎng)溫度(40℃)、底物濃度(10mg/L)、培

5、養(yǎng)時(shí)間(72h)、pH值(7.0)和裝液量(25ml/250ml)。
　　 氯氰菊酯在菠菜秘土壤中的殘留動(dòng)態(tài)顯示:對(duì)照菠菜和土壤中氯氰菊酯農(nóng)藥殘留量隨時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)先升后降的趨勢(shì)，在168h時(shí)對(duì)照菠菜和土壤中氯氰菊酯殘留量仍然較高。在噴氯氰菊酯和菌株Y3的處理中，3h后該處理菠菜中氯氰菊酯殘留量迅速下降，到24h時(shí)該處理菠菜中氯氰菊酯殘留量已經(jīng)達(dá)到國(guó)家葉菜類(lèi)蔬菜中氯氰菊酯殘留量的要求，小于1mg/kg的水平;土壤中氯氰菊酯的殘留

6、量到72h后殘留量已經(jīng)達(dá)到小于1mg/kg的水平。在噴氯氰菊酯和菌株T1的處理中，到72h后該處理菠菜中氯氰菊酯殘留量才達(dá)到小于1mg/kg的水平，到48h后該處理土壤中氯氰菊酯殘留量才達(dá)到小于1mg/kg的水平。在菠菜中氯氰菊酯殘留動(dòng)態(tài)中，無(wú)內(nèi)生性的菌株T1對(duì)氯氰菊酯的降解效果不如具有內(nèi)生性的菌株Y3的降解作用更加明顯。在土壤中氯氰菊酯殘留動(dòng)態(tài)中，菌株T1對(duì)氯氰菊酯農(nóng)藥殘留的降解效果比菌株Y3更加明顯。另外，在同一個(gè)處理中，土壤樣品中

7、氯氰菊酯農(nóng)藥殘留量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于菠菜中氯氰菊酯農(nóng)藥殘留的含量。
　　 菌株T1和菌株Y3降解氯氰菊酯，主要的中間產(chǎn)物為3-苯氧基苯甲醛和3-苯氧基苯甲氰，這些降解產(chǎn)物對(duì)環(huán)境無(wú)不良作用。具體降解途徑推斷為:氯氰菊酯首先酯鍵斷裂分解為苯氧基苯甲氰，然后經(jīng)過(guò)脫氰基轉(zhuǎn)化為苯氧基苯甲醇，其進(jìn)一步氧化為苯氧基苯甲醛，它也繼續(xù)氧化變成苯甲酸。
　　 菌株T1和菌株Y3的胞內(nèi)酶在不同條件下對(duì)氯氰菊酯農(nóng)藥均未顯示降解活性，而胞外酶對(duì)氯氰菊酯農(nóng)