具有菲降解功能的植物內(nèi)生細(xì)菌篩選及其降解特性.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和工業(yè)化進(jìn)程的加速，土壤有機(jī)污染問(wèn)題日益嚴(yán)重。多環(huán)芳烴(PAHs)是環(huán)境中的一類高危有機(jī)污染物，屬于POPs的一種，普遍存在于土壤、水體和大氣中。PAHs因具備疏水性強(qiáng)、難于降解、易在土壤中累積等特點(diǎn)，成為土壤環(huán)境中一類重要污染物，嚴(yán)重威脅生態(tài)安全與人群健康。土壤PAHs污染已成為影響我國(guó)食品安全的重要因素之一。防止PAHs在農(nóng)作物中積累、降低土壤污染對(duì)人群健康的危害，已成為環(huán)境保護(hù)工作的重點(diǎn)之一。
　　 本研

2、究從PAHs污染場(chǎng)地采集植物，旨在從植物體內(nèi)分離篩選出能以菲為唯一碳源和能源生長(zhǎng)的高效菲降解細(xì)菌，并探索其在不同條件下的降解特性。以期為利用具有菲降解特性的植物內(nèi)生細(xì)菌防治PAHs污染、保障農(nóng)產(chǎn)品安全提供菌種支持。主要成果如下:
　　 1.通過(guò)選擇性富集培養(yǎng)，從PAHs污染區(qū)植物體內(nèi)分離得到2株能夠降解液體培養(yǎng)基中高濃度菲(200 mg·L-1)的植物內(nèi)生細(xì)菌(菌株P(guān)1、P3)。經(jīng)形態(tài)觀察、生理生化特征分析和16S rDNA序列

3、同源性分析，確定菌株P(guān)1、P3分別為寡養(yǎng)單胞菌屬(Stenotrophomonas sp.)和假單胞菌屬(Pseudomonas sp.)菌株。環(huán)境因素對(duì)降解菌株生長(zhǎng)影響的實(shí)驗(yàn)表明:菌株P(guān)1、P3在20～35℃范圍內(nèi)生長(zhǎng)情況較好，其最適溫度均為30℃，菌株P(guān)1比菌株P(guān)3更適應(yīng)高溫脅迫;2菌株最適pH值在7.0左右，pH值過(guò)高或者過(guò)低，菌株生長(zhǎng)明顯受到抑制;2菌株對(duì)高滲環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，均能在4％的鹽濃度下生長(zhǎng)。菌株P(guān)1、P3屬于好氧菌，當(dāng)裝

4、液量小于40 mL時(shí)(100 mL三角瓶)，菌株P(guān)1、P3生長(zhǎng)良好。菌株對(duì)抗生素的抗性不同，其中菌株P(guān)1對(duì)抗生素的抗性更強(qiáng)。
　　 2.降解菌株P(guān)1、P3能以菲作為唯一碳源和能源生長(zhǎng)，其能夠在實(shí)驗(yàn)室搖瓶振蕩培養(yǎng)條件下高效降解菲。菌株P(guān)1和P37d內(nèi)對(duì)菲的總降解效率分別可達(dá)90.2％和91.7％。2菌株的降解特性研究表明:適宜菌株降解菲的環(huán)境條件為20～30℃，pH6.0～8.0，鹽濃度≤4％，裝液量10～30 mL(100 mL

5、三角瓶)。綜合比較2菌株在不同環(huán)境條件下的生長(zhǎng)和對(duì)菲的降解特性，菌株P(guān)1較適應(yīng)高溫，而菌株P(guān)3較適應(yīng)環(huán)境pH改變和缺氧條件。菌株P(guān)1、P3可以降解高濃度的菲，當(dāng)菲濃度達(dá)到400 mg·L-1時(shí)，菌株P(guān)1、P3的降解率分別為50.2％、66.4％。不同碳氮源條件下，菌株P(guān)1、P3對(duì)菲的降解率不同，并且2菌株的最適合碳氮源有所差別，有機(jī)碳氮源更有利于2菌株的生長(zhǎng)，從而更有利于對(duì)菲的降解。
　　 3.選用2、3、4、5環(huán)具有代表性的P

6、AHs萘、芴、芘、苯并[a]芘，研究降解菌株P(guān)1、P3對(duì)于單一PAHs體系和復(fù)合PAHs體系的降解特性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，單一PAHs體系中，菌株P(guān)3能夠以萘、芴、芘、苯并[a]芘作為唯一碳源進(jìn)行生長(zhǎng)，對(duì)萘、芴、芘、苯并[a]芘的降解率分別為99.7％、91.5％、54.6％、14.4％，菌株P(guān)1能夠以萘、芴、芘作為唯一碳源進(jìn)行生長(zhǎng)，對(duì)萘、芴、芘的降解率分別為99.8％、88.0％、51.2％，但是不能降解苯并[a]芘。在復(fù)合PAHs體系中