隱藏嗜酸菌Cr(VI)還原特性及相關(guān)基因的差異表達(dá)研究.pdf

1、工業(yè)尤其是制革業(yè)的發(fā)展，導(dǎo)致酸性含鉻廢水排放量的不斷增加，鉻污染所帶來的環(huán)境問題日益受到人們重視。本文針對隱藏嗜酸菌Acidiphilium cryptum XTS可在酸性條件下將高毒的Cr(Ⅵ)還原為低毒的Cr(Ⅲ)這一特性，考察了初始pH值、初始Cr(Ⅵ)濃度、Fe(Ⅲ)的加入及氧氣含量對該菌還原Cr(Ⅵ)的影響，并采用正交試驗法L9(34)優(yōu)選Cr(Ⅵ)還原最適條件。結(jié)果表明，pH為2.9，初始Cr(Ⅵ)濃度為80mg/L，F(xiàn)e(

2、Ⅲ)濃度為100mg/L的條件是該菌還原Cr(Ⅵ)的最優(yōu)化配合比，在該條件下處理24 h，Cr(Ⅵ)的還原率達(dá)到67.48％。
　　在分子層面上，Acidiphilium cryptum XTS對Cr(Ⅵ)的還原能力與一種Ⅰ型細(xì)胞色素c(ApcA)有關(guān)，它是一個單血紅素細(xì)胞色素，基因編號為Acry_2099。我們通過Real-time PCR技術(shù)，對處于對數(shù)生長期的A.cryptum XTS在不同培養(yǎng)條件(不同初始pH值、初始Cr

3、(Ⅵ)濃度、Fe(Ⅲ)的加入及氧氣含量）下Cr(Ⅵ)還原相關(guān)基因Acry_2099的差異表達(dá)進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，不同初始pH值下，Acry_2099基因表達(dá)上調(diào)倍數(shù)隨pH值的增大而減小;而在不同初始Cr(Ⅵ)濃度下，Acry_2099基因表達(dá)上調(diào)倍數(shù)呈現(xiàn)一個先升高后降低的趨勢，在Cr(Ⅵ)濃度為80mg/L時達(dá)到最大?？偟膩碚f，不同培養(yǎng)條件下，Acry_2099基因表達(dá)上調(diào)情況與Cr(Ⅵ)還原速率呈一致趨勢，證明Acry_2099很可

4、能參與還原Cr(Ⅵ)的代謝途徑。
　　本文還擬通過電擊轉(zhuǎn)化或接合轉(zhuǎn)移技術(shù)，構(gòu)建特異性高效表達(dá)載體，使Acidiphilium cryptum XTS的Cr(Ⅵ)還原相關(guān)基因的表達(dá)量大幅增加，從而強化該菌還原Cr(Ⅵ)的能力，獲得具有優(yōu)良性狀的基因工程菌，提高其在金屬離子還原方面的應(yīng)用價值。目前已完成Acidiphilium cryptum XTS Cr(Ⅵ)還原相關(guān)的Ⅰ型細(xì)胞色素c(ApcA)基因的克隆與蛋白表達(dá)，而電擊轉(zhuǎn)化與接合