除草劑二氯喹啉酸對(duì)水稻田土壤微生態(tài)的影響及其降解特性研究.pdf

1、該文以浙江大學(xué)華家池校區(qū)農(nóng)場(chǎng)水稻土為研究材料,綜合運(yùn)用傳統(tǒng)及現(xiàn)代分子生物學(xué)手段,采用室內(nèi)培養(yǎng)、純培養(yǎng)及統(tǒng)計(jì)分析相結(jié)合的方法,全面探討了除草劑二氯喹啉酸對(duì)水稻田土壤的微生物生態(tài)及毒性效應(yīng),并篩選、分離和鑒定了幾株二氯喹啉酸降解菌,進(jìn)行了二氯喹啉酸降解途徑的初步探討,為建立有效的除草劑污染預(yù)警指標(biāo)體系、環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)及二氯喹啉酸降解菌的有效利用提供有益的參考.該研究所獲主要結(jié)論如下:1.采用傳統(tǒng)方法研究了二氯喹啉酸對(duì)水田土壤好氧性細(xì)菌、放線菌

2、、真菌和厭氧性水解發(fā)酵細(xì)菌(AFB)、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌(HAB)、反硝化細(xì)菌(DNB)、產(chǎn)甲烷細(xì)菌(MB)、固氮菌生長(zhǎng)的影響及對(duì)土壤磷酸酶、脲酶、過氧化氫酶、脫氫酶、蛋白酶活性和土壤微生物呼吸強(qiáng)度的影響.2.在傳統(tǒng)微生物污染生態(tài)研究基礎(chǔ)上,運(yùn)用分子生態(tài)學(xué)手段,建立了有效的土壤總DNA的提取方法,提取到滿足PCR擴(kuò)增的高質(zhì)量的土壤總DNA,獲得用于進(jìn)行DGGE分子指紋分析的特異16S rDNA V3區(qū)擴(kuò)增片段.并采用DGGE分子指紋技術(shù),避

3、開傳統(tǒng)的分離培養(yǎng)過程,對(duì)二氯喹啉酸施用條件下稻田土壤微生物種群的基因多樣性進(jìn)行了初步研究.通過對(duì)不同培養(yǎng)時(shí)間、不同濃度二氯喹啉酸施用后淹水稻田土壤的微生物DNA進(jìn)行DGGE基因多樣性的分子指紋圖譜分析,發(fā)現(xiàn)不同濃度二氯喹啉酸施用后一段時(shí)間內(nèi)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)有一定的變化.3.采用BIOLOG ECO微平板檢測(cè)了二氯喹啉酸施用后土壤微生物碳源利用的功能多樣性.結(jié)果顯示二氯喹啉酸施用初期土壤微生物群落結(jié)構(gòu)發(fā)生了相應(yīng)的變化,微生物群落代謝剖面

4、(AWCD)及群落豐富度、多樣性指數(shù)均不同程度有了變化,施用高濃度二氯喹啉酸后在短期內(nèi)土壤微生物對(duì)碳源利用的變化比較顯著,2.00μg·g<'-1>干土二氯喹啉酸處理的土壤微生物群落功能多樣性下降,能利用有關(guān)碳源底物的微生物數(shù)量減少,微生物對(duì)單一碳源底物的利用能力降低,最終導(dǎo)致了土壤微生物群落功能結(jié)構(gòu)多樣性發(fā)生變化.4.以大腸桿菌(Escherichia coli) K12、枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)B19等稻田

5、土壤典型微生物及二氯喹啉酸降解菌洋蔥伯克氏菌(Burkholderia cepacia)WZ1為實(shí)驗(yàn)材料,通過對(duì)稻田土壤典型微生物和二氯喹啉酸降解菌的生長(zhǎng)、活性、應(yīng)激反應(yīng)以及生化指標(biāo)方面的影響,研究了二氯喹啉酸脅迫對(duì)微生物純培養(yǎng)的生理毒性,初步獲得結(jié)論:在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi),二氯喹啉酸對(duì)E.coli K12,B.subtilis B19和B.cepacia WZ1 SOD、CAT酶活性均有不同程度的誘導(dǎo)作用.SOD和CAT活性的增加是機(jī)體對(duì)抗氧