氯嘧磺隆、乙草胺和氟磺胺草醚降解菌的鉴定及其降解特性

论文摘要

氯嘧磺隆、乙草胺和氟磺胺草醚是大豆田中常用的三种除草剂,由于其具有高效、广谱、低毒和高选择的特点而大面积推广使用,成为目前重要的除草剂品种。但其残留期长,易形成农田环境污染,对后茬敏感作物有严重的药害,给正常的农业生产带来了极大的危害。目前,国内外许多科研工作者致力于农药残留、代谢方面的研究。其中,利用微生物降解农药已成为近年来的热点研究问题。本试验采用微生物富集驯化法,从长期施用氯嘧磺隆、乙草胺和氟磺胺草醚的土壤中筛选分离到2株能够降解氯嘧磺隆的细菌L2和L6,1株能够降解乙草胺的细菌Y13,1株能够降解氟磺胺草醚的细菌F12,对这4株降解菌进行了形态观察,生理生化及16SrDNA分子鉴定,及环境条件对其生长及降解能力的影响等方面的研究。旨在找到对氯嘧磺隆、乙草胺和氟磺胺草醚具有高效降解能力的优势菌株,为今后进一步研究氯嘧磺隆、乙草胺和氟磺胺草醚污染土壤得生物修复奠定基础。主要研究结果如下:降解菌株L2、L6、Y13和F12经形态学、生理生化特征及16SrDNA序列分析和系统发育树研究表明,菌株L2为克雷伯氏菌属,因此将该菌株命名为克雷伯氏菌属L2(Klebsiella sp.L2),其16SrDNA基因序列在GenBank中的注册号为DQ831003。菌株L6为假单胞菌属(Pseudomonas sp.),因此将该菌株命名为假单胞菌属L6(Pseudomonas sp.L6),其16SrDNA基因序列在GenBank中的注册号为EU439424。菌株F12属于克雷伯氏菌属,因此将该菌株命名为克雷伯氏菌属F12(Klebsiella sp.F12),其16SrDNA基因序列在GenBank中的注册号为EU545402。菌株Y13属于克雷伯氏菌属,因此将该菌株命名为克雷伯氏菌属Y13(Klebsiella sp. Y13),其16SrDNA基因序列在GenBank中的注册号为AB353046。通过紫外分光光度法测定了不同培养时间、温度、pH、接种量及农药浓度对菌株生长量的影响。结果表明,在无机盐液体培养基中,菌株L2最佳生长条件是温度为35℃,pH为7,接种量5%,氯嘧磺隆浓度为100 mg/L。菌株L6的最佳生长条件是温度为30℃,pH为8,接种量10%,氯嘧磺隆浓度为200 mg/L。菌株F12最佳生长条件是温度为35℃,pH为6,接种量12%,氟磺胺草醚浓度为100 mg/L。菌株Y13的最佳生长条件是温度为35℃,pH为6,接种量10%,乙草胺浓度为50 mg/L。运用高效液相色谱(HPLC)法测定菌株对氯嘧磺隆、乙草胺和氟磺胺草醚的降解性能。菌株L2在氯嘧磺隆浓度为100 mg/L、接种量为5%、pH 7.0、温度35℃条件下,接种3天后对氯嘧磺隆的降解效率达到80%以上;菌株L6在氯嘧磺隆浓度为200 mg/L、接种量为10%、pH8.0、温度30℃条件下,接种4天后对氯嘧磺隆的降解效率达到80%以上;菌株F12在氟磺胺草醚浓度为100 mg/L、接种量为12%、pH6.0、温度35℃条件下,接种4天后对氟磺胺草醚的降解效率达到80%以上;菌株Y13在乙草胺浓度为50 mg/L、接种量为10%、pH 6.0、温度35℃条件下,接种5天后对乙草胺的降解效率达到70%以上。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 除草剂的使用及对环境的污染
• 1.1.1 除草剂的使用
• 1.1.2 除草剂对环境的污染
• 1.2 除草剂的微生物降解
• 1.2.1 微生物降解除草剂的途径
• 1.2.2 微生物降解除草剂的方式
• 1.2.3 降解除草剂的微生物类型
• 1.2.4 影响微生物降解农药的因素
• 1.3 除草剂残留的检测方法
• 1.4 除草剂氯嘧磺隆、乙草胺及氟磺胺草醚简介
• 1.4.1 氯嘧磺隆简介
• 1.4.2 乙草胺简介
• 1.4.3 氟磺胺草醚简介
• 1.5 课题研究的目的和意义
• 1.6 课题研究的技术路线
• 第2章 氯嘧磺隆、乙草胺和氟磺胺草醚降解菌的分类鉴定
• 2.1 前言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 材料与仪器
• 2.2.2 菌株形态特征鉴定
• 2.2.3 菌株培养及生理生化试验鉴定
• 2.2.4 菌株16SrDNA 序列鉴定
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 菌株形态特征
• 2.3.2 菌株培养及生理生化特征
• 2.3.3 菌株16SrDNA 序列鉴定
• 2.4 本章小结
• 第3章 氯嘧磺隆、乙草胺和氟磺胺草醚降解菌的生长特性研究
• 3.1 前言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 材料与仪器
• 3.2.2 菌株的生长曲线
• 3.2.3 温度对菌株生长的影响
• 3.2.4 pH 对菌株生长的影响
• 3.2.5 接种量对菌株生长的影响
• 3.2.6 农药浓度对菌株生长的影响
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 菌株的生长曲线
• 3.3.2 温度对菌株生长的影响
• 3.3.3 pH 对菌株生长的影响
• 3.3.4 接种量对菌株生长的影响
• 3.3.5 农药浓度对菌株生长的影响
• 3.4 本章小结
• 第4章 氯嘧磺隆、乙草胺和氟磺胺草醚降解菌的降解特性研究
• 4.1 前言
• 4.2 材料与方法
• 4.2.1 材料与仪器
• 4.2.2 降解菌对氯嘧磺隆、乙草胺和氟磺胺草醚降解性能的测定
• 4.2.3 菌株降解影响因素的研究
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 氯嘧磺隆、乙草胺和氟磺胺草醚的液相色谱定量分析体系
• 4.3.2 液相色谱检测体系的添加回收率
• 4.3.3 菌株的降解曲线
• 4.3.4 温度对菌株降解率的影响
• 4.3.5 pH 对菌株降解率的影响
• 4.3.6 接种量对菌株降解率的影响
• 4.3.7 农药浓度对菌株降解率的影响
• 4.4 本章小结
• 结论
• 本课题的创新点
• 后续工作展望
• 参考文献