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麦草畏是一种激素类除草剂,因其广谱高效、低毒和杂草抗性产生慢等优点,是理想的抗除草剂转基因工程靶标除草剂。发掘新的麦草畏高效降解菌株和基因具有非常重要的理论和应用价值。本文从南京土壤样品中分离到一株麦草畏高效降解菌株,命名为3-3。根据生理生化特征和16S rDNA序列相似性分析,将其初步鉴定为苍白杆菌属(Ochrotactrum sp.)。该菌株在48 h内完全降解100 mg/L的麦草畏。菌株3-3降解麦草畏的最适温度为30℃ 最适pH为7.0。对代谢产物高效液相和质谱鉴定结果表明菌株3-3降解麦草畏的起始步骤是脱甲基,形成没有除草活性的3,6-二氯水杨酸(DCSA)。菌株3-3的粗酶液只在NADH存在时才有麦草畏脱甲基酶活性。PCR扩增和该菌基因组生物信息学分析表明菌株3-3没有已报道的麦草畏脱甲基酶基因DMO,Mtv及Dmt或其同源序列。以上研究表明菌株3-3可能存在一个新的氧化酶类型的麦草畏脱甲基酶基因。以实验室分离保存的一株好氧型麦草畏降解菌株Ndbn-20T为研究材料,对其分类地位进行了全面系统的研究。菌株表型特征研究发现,菌株Ndbn-20T为革兰氏阴性菌,好氧,无芽孢;在R2A固体培养基上30℃生长7 d,菌落呈淡黄色,圆形,边缘整齐,不透明。菌株Ndbn-20T的接触酶和氧化酶均为阴性,能够进行硝酸盐还原产生N2,水解七叶灵和尿素;能利用核糖,D-木糖,果糖,淀粉和5-酮基-葡萄糖产酸;不能进行葡萄糖发酵,产生吲哚,不能利用对硝基-β-D-甲基半乳糖;不能水解明胶和同化阿拉伯糖、甘露糖、甘露醇、N-乙酰-葡萄糖胺、麦芽糖、葡萄糖酸钾和苹果酸;类脂酶(C14)、胱氨酸芳胺酶、胰凝乳蛋白酶、α-半乳糖苷酶、β-半乳糖苷酶、α-葡萄糖苷酶、β-葡萄糖苷酶、β-糖醛酸苷酶、N-乙酰-葡萄糖胺酶、α-甘露糖苷酶、β-岩藻糖苷酶呈阳性;碱性磷酸盐酶、酯酶(C4)、类脂酯酶(C8)、亮氨酸芳胺酶、缬氨酸芳胺酶、胰蛋白酶、酸性磷酸酶、萘酚-AS-BI-磷酸水解酶呈阴性。菌株对链霉素、克林霉素有抗性。菌株化学及基因分类特征研究发现,Ndbn-20T脂肪酸的主要成分为(>5%):C18:1ω7c/C18:1ω6c,46.17%;C16:1ω7c/C16:1ω6c,11.68%;C17:1ω6c,10.96%;C16:0,10.36%和C14:0 2-OH,7.56%;主要的呼吸醌类型为为Q-10;主要极性脂组分有双磷脂酰甘油、磷脂酰甘油、乙醇酸磷酯、磷酸卵磷脂,神经鞘糖脂类、糖脂类和PDME。菌株Ndbn-20T的 DNAG+Cmol%含量为 65.4mol%;与 Ndbn-20T16SrDNA 基因序列相似度最高的是 Rhizorhabdus argentea SP1T(98.8%),其次是 Sphingomonas wittichii RW1T(97.9%),Sphingomonas starnbergensis 382T(97.7%),Sphingomonas histidinilytica UM2T(97.7%);菌株 Ndbn-20T 与参考菌株R.argentea SP1T,S.wittichii RW1T、S.histidinilytica UM2T、S.starnbergensis 382T的 DNA-DNA 杂交同源性分别为:45.6 ±1.9%,33.5±2.3%,39.4±3.6%,42.1 ±4.1%,均低于 70%这一种间界定的阈值。综合以上诸多指标的详细分析,将菌株Ndbn-20T鉴定为Rhizorhabdus属中的一个新种,命名为 Rhizorhabdus dicambivorans sp.nov.。