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重金属铬对生物体的毒性非常大,具有致癌性与致畸性。由于治理环境中的重金属铬污染难度较大,而微生物修复技术因具有成本低、易操作且不会引进二次污染等优点,受到了研究人员的青睐。研究发现,许多微生物已经被发现具有吸附重金属铬离子的特性。海洋是一个巨大的宝库,蕴含着丰富的微生物资源。海洋生态环境丰富多样,赋予了海洋真菌的诸多特性。比起陆生真菌,海洋真菌普遍具有耐盐、耐低温、耐高压、耐强紫外线暴露、高渗透性、重金属抗性等优点。本论文以高抗重金属铬的海洋真菌Penicillium janthinellum P1为研究对象,探究P1吸附Cr(Ⅵ)的特性与机理。在此基础上,采用PacBio三代测序为主、Illumina二代测序为校正相结合的测序技术对P1进行全基因组测序。从数据过滤、组装、注释等处理后得到的全基因组数据出发,仔细分析和预测P1基因组中可能存在的功能基因,分析了与高抗重金属铬特性有关的基因。通过以上研究,得到了如下结果:⑴针对P1吸附Cr(Ⅵ)特性的研究表明:在初始Cr(Ⅵ)浓度为250 mg/L、p H为1、温度为30°C、生物吸附剂剂量为30 g/L和吸附时间为8 h的最佳条件下,活P1菌体的最大Cr(Ⅵ)生物吸附率约为87%。在初始Cr(Ⅵ)浓度为100 mg/L、初始p H为1、温度为30°C、生物吸附剂剂量为3 g/L和吸附时间为12 h的最佳条件下,失活P1菌体的最大Cr(Ⅵ)生物吸附率约为58.6%。⑵针对P1吸附Cr(Ⅵ)机理的研究表明:Cr(Ⅵ)的生物吸附过程遵循拟二级动力学模型,并且该生物吸附过程与Freundlich,Dubinin-Radushkevich(D-R)等温线拟合度很高。Cr(Ⅵ)在P1细胞上的生物吸附是可行的、自发的和吸热的。经过SEM分析发现经过Cr(Ⅵ)处理后,细胞表面吸附了大量的Cr(Ⅵ);FT-IR谱图和吸附Cr(Ⅵ)前后的C1s的XPS光谱表明细胞表面存在的氨基、羧基、羰基和羟基参与Cr(Ⅵ)的吸附;XPS研究发现细胞通过将水溶液中的Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ),来达到吸附Cr(Ⅵ)的目的。⑶针对P1基因组混合组装的研究表明:基因组大小约为31 Mb,共产生了29个contig,Contig N50为3088.6 kbp,GC含量为46.16%。⑷针对P1基因组注释的研究表明:基因组中获得10955个CDS,CDS平均长度为1591bp,共有大约1.90%为重复序列,注释到503个t RNA、70个rRNA。⑸针对P1基因组中重点基因分析的研究表明:基因组中发现了574个碳水化合物活性酶基因和250个可能与P1的重金属铬抗性有关的基因。上述研究工作填补了Penicillium janthinellum P1基因组研究方面的空白,为进一步挖掘与利用P1高抗重金属铬特性奠定了理论基础。