杀虫剂炔螨特微生物降解菌株的分离筛选与降解特性研究

 2024-01-12 09:01:41

论文总字数:10246字

摘 要

分离纯化了一株炔螨特降解菌,该菌株能有效地能降解杀虫剂炔螨特。经观察菌落形态以及16S rDNA序列分析鉴定为pseudomonas sp.(假单胞菌属)。用分光光度法对纯培养条件下菌株的生长特性进行了分析。结果表明,该菌的最适生长环境是PH值为7.0,菌株在以葡萄糖、蛋白胨、酵母粉等为营养物质时能够很好生长。

关键词:炔螨特,微生物,菌株,生物降解

Abstract: Solation and purification of a strain of propargite degrading strain, the strain can effectively degrade pesticide propargite. The observation of colony morphology and 16S rDNA sequence analysis identified as Pseudomonas sp . . By spectrophotometric method for the growth of the strains under the condition of pure culture characteristics are analyzed. The optimal results show that the bacteria growth environment is PH value of 7.0, strains in glucose, peptone, yeast powder, etc for nutrients to grow very well.

Keywords:Acetylene mites, microbes, strains, biological degradation

目 录

1、前言 3

2、 材料与方法 4

2.1、供试菌株和试剂 4

2.2、实验器材 4

2.3 、培养基 4

2.4 、实验方法 5

2.4.1 、炔螨特降解菌的富集与分离 5

2.4.2、 菌落形态及菌株显微观察 5

2.4.3、菌株对炔螨特的降解 5

2.4.4、 菌株ppg-1的鉴定及系统发育分析 5

2.4.4.1、 16S rDNA的扩增 5

2.4.4.2、 DNA琼脂糖凝胶电泳 6

2.4.4.3、PCR扩增产物测序及比对分析 6

2.4.4.4、 菌株的系统进化分析 6

2.5、不同环境条件对降解菌株生长的影响 7

2.5.1、不同的碳源对降解菌株生长的影响 7

2.5.2、不同的氮源对降解菌株的生长影响 7

2.5.3、不同的初始ph值对降解菌株的生长影响 7

3、结果与分析 7

3.1、炔螨特降解菌的富集与分离 7

3.1.1、菌株的菌落形态及菌体形态 7

3.2、炔螨特分解菌分解农药的HPLC测定 8

3.3、菌株ppg-1的鉴定及系统发育分析 9

3.3.1、菌株的16S rDNA鉴定 9

3.3.2、 16sDNA测序 10

3.5不同环境对降解菌株的生长影响分析 12

3.5.1不同碳源对降解菌株的生长 12

3.5.2、不同氮源对降解菌株的生长 12

3.5.3、炔螨特降解菌在不同初始PH值中的分解曲线 13

结 论 14

参 考 文 献 19

致 谢: 16

1、前言

农药是消灭对人类和植物的病虫害的有效药物,在农牧业的增产、保收和保存以及人类传染病的预防和控制等方面都起很大的作用。随着化学工业的发展和农药使用范围的扩大,化学农药的数量和品种都在不断增加,现在世界化学农药总产量在不断增加。但农药有其利也有其害[1]。由于长期大量使用农药,空气、水源、土壤和食物受到污染,毒物累积在牲畜和人体内引起中毒,造成农药公害问题。因此,农药的发展方向如何,都引起了人们的普遍关注,一般所谓农药包括有许多种类[2]。农药一旦进入环境,其毒性、高残留特性便会发生效应,造成严重的大气、水体及土壤的污染。农药微粒和蒸汽散发空中,随风飘移,污染全球。农药对土壤的污染,主要由于在其使用过程中,约有一半药剂下落在土壤中。农药对水体的污染也是很普遍的。由于农药本身不易被阳光和微生物分解,对酸和热稳定,不易挥发且难溶于水,故残留时间很长,尤以对粘土和富于有机质的土壤残留性更大。同时,流失到土壤中的农药,也会造成土壤板结[3]

在农药的微生物降解研究中,应重视微生物对农药的降解过程,利用微生物对农药的降解应用于被污染的环境是消除农药污染的一个有效方法。微生物在农药转化中的作用:共代谢作用有些合成的化合物不能被微生物降解,但若有另一种可供碳源和能源的辅助基质存在时,它们则可被部分降解,这个作用称为共代谢作用。由于共代谢作用而推动的顽固性人工合成化合物的降解一般进行的较慢,而且降解程度很有限,参与共代谢作用的微生物不能从中获得碳源和能源,但是还是广泛存在着大量的具有共代谢功能的微生物,它们可以降解多种类型的化合物。矿化作用有许多化学农药是天然化合物的类似物,某些微生物具有降解它们的酶系。它们可以作为微生物的营养源而被微生物分解利用,生成无机物、二氧化碳和水。矿化作用是最理想的降解方式,因为农药被完全降解成无毒的无机物[4-5]
微生物降解农药的问题主要有以下几方面。1)单一菌株的纯培养问题、2)环境条件对微生物降解农药的影响(如环境的温度、营养物质、pH、氧含量等,而自然环境中这些因素变化很大,这直接影响到微生物对农药的降解。如何克服环境的影响从而充分发挥目标微生物的作用是需要解决的重大问题)3)微生物降解目标化合物对降解的影响、4)微生物与被降解物接触的难易程度。5)微生物的适应性问题:所接种的微生物能否适应污染的环境,这不仅包括上述提到的物理环境,还涉及到生物之间的关系。接种到环境中的微生物受到抑制物的影响,或者受到包括捕食者在内的土著微生物的影响,甚至受到拮抗作用而不能生长等,这些都可以造成接种的微生物不能成为优势菌从而失去对农药的降解作用。微生物降解农药, 具有稳定性和抗污染性强的优点。很多研究已经证明,在农药污染的一些环境中人为的接种降解农药的微生物,那么是否可以采取一些条件控制措施,人为地接种微生物,这值得进一步探讨和研究[6-9]

炔螨特( Propargite):化学名称: 2-(4-特丁基苯氧基)-环已基丙-2-炔基亚硫酸酯,分子式:C19H26O4S 分子量:350.47,又称克螨特,丙炔螨特 propargite; comite,是一种 广谱有机硫杀螨剂,它除了具有触杀和胃毒作用以外,还具有较强的渗透作用,且杀虫速效,对成螨和若螨有特效[ 10-11],可用于防治蔬菜、苹果、柑桔、茶等作物各种害螨,对多数天敌安全,有关炔嫡特的残留检测方法国内已有气相和液相色谱检测技术报道,Smith和VipinI}umar等人报道了炔嫡特在油桃叶、苹果、茶叶和土壤中的消解动态,邢月华等报道过克嫡特在葡萄上残留动态分析lAl。 为了科学评价炔螨特在使用后的残留降解行为和环境安全性,本研究炔螨特降解菌株,采用液相色谱法测定了该菌对炔螨特的降解,并对其生长特性进行了初步研究,旨在为微生物降解炔螨特,消除环境中炔螨特残留提供微生物菌株资源,为安全使用炔螨特保驾护航[12-13]

2、 材料与方法

2.1、供试菌株和试剂

杀虫剂炔螨特(含量70%)

Pseudomonas sp.

2.2、实验器材

显微镜、PCR扩增仪、电泳仪、移液枪、分光光度计等

2.3 、培养基

LB培养基:NaCl 10.0g;蛋白胨 10.0g;酵母粉 5.0g;去离子水 1000ml;pH 7.0~7.2。

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