草甘膦对土壤微生态的影响及其抗性和降解真菌的研究

论文摘要

目的:筛选出对除草剂草甘膦具有高效降解能力和极端抗性能力的真菌菌株,并对其最佳降解条件和相关抗性基因进行初步研究。同时探讨了不同浓度的草甘膦对土壤微生态的影响。方法:①分别测定施用一定浓度的草甘膦后土壤中的微生物数量及土壤酶活性的动态变化情况,评价草甘膦的微生态安全性;②广泛采集长期受草甘膦污染的土壤、污水处理厂的活性污泥和其他特殊环境的标本,利用平板法、分光光度计法和HPLC法对其中的草甘膦抗性菌株和降解菌株进行筛选,获得降解能力最高和抗性最强的真菌菌株并进行分子生物学鉴定;③将获得的高效降解菌株在不同条件下进行培养,分别测定其对草甘膦的降解率,以确定其降解草甘膦的最佳培养条件;④根据GenBank已公布的其他真菌aroM基因设计简并引物,对所获得的极端抗性菌株的草甘膦抗性aroM基因片段进行克隆并测序。结果:①草甘膦对土壤中的微生物数量和土壤酶酶活性都有一定的影响,其中对放线菌数量和脲酶活性的抑制作用尤为显著,显示其可对土壤微生态造成一定的破坏;②筛选出草甘膦极端抗性菌株JLC71364和草甘膦高效降解菌株JLC71321,前者对草甘膦的抗性可达600mmol/L以上,后者可在7天内将500mg/L的草甘膦降解65.8%,分别鉴定两菌株为黄曲霉和淡紫拟青霉;③确定了黄曲霉JLC71321的最佳降解条件,在此培养条件下其对草甘膦的降解率可达90.6%;④利用设计的aroM基因简并引物,从淡紫拟青霉JLC71364的cDNA文库中扩增出一条400bp左右的片段并进行了测序,可为以后克隆草甘膦抗性aroM基因全长的研究提供参考。本研究所筛选出的草甘膦高效降解菌株可用于草甘膦污染的微生物修复;另外,通过对高效降解菌株和极端抗性菌株进行进一步研究,我们可能获得新的草甘膦降解和抗性基因,为培育具有自主知识产权的抗草甘膦转基因作物提供重要研究基础。

论文目录

• 内容提要
• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 草甘膦的性质
• 1.3 降解草甘膦的研究
• 1.4 草甘膦抗性的研究
• 1.5 展望
• 第二章 草甘膦对土壤微生态的影响
• 2.1 材料与方法
• 2.2 实验结果
• 2.3 小结与讨论
• 第三章 草甘膦抗性及降解真菌的分离与鉴定
• 3.1 材料与方法
• 3.2 实验结果
• 3.3 小结与讨论
• 第四章 菌株JLC31721 降解草甘膦培养条件的优化
• 4.1 材料与方法
• 4.2 实验结果
• 4.3 小结与讨论
• 第五章 菌株JLC31764 部分aroM基因序列的克隆
• 5.1 材料与方法
• 5.2 实验结果
• 5.3 小结与讨论
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 附录1:黄曲霉JLC 31721 ITS序列的部分测序图
• 附录2:淡紫拟青霉JLC 31764 ITS序列的部分测序图
• 附录3:淡紫拟青霉JLC 31764的草甘膦抗性相关基因aroM的部分测序图