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氯虫苯甲酰胺(chlorantraniliprole)是目前农业生产中非常重要的杀虫剂品种之一,由于其高效低毒等特点自上市推广以来获得极大关注。作为高毒农药的优良替代品之一,氯虫苯甲酰胺获得广泛推广,随着其使用量逐年递升,其残留风险也需要更多的关注。目前关于氯虫苯甲酰胺的环境行为研究较为匮乏,降解微生物资源缺少。本研究以被氯虫苯甲酰胺污染土壤筛选氯虫苯甲酰胺的降解微生物,并对其降解机理进行初步探究,可以为揭示氯虫苯甲酰胺的环境行为、增进氯虫苯甲酰胺科学合理使用提供理论依据。结果如下:1.从被氯虫苯甲酰胺污染的土壤中分离到一株降解效果较好的分离株GW13,GW13通过共代谢方式降解氯虫苯甲酰胺。分离株GW13短杆状,无芽孢,革兰氏阴性,分离株生理生化分析结果和16S rDNA系统发育分析结果符合假单胞菌属特征,初步鉴定分离株GW13为假单胞菌属细菌。2.分离株GW13在LB培养基培养条件下,温度30℃~35℃生长良好,最适温度为32.5℃,pH值5~8生长良好,最适pH值为7,好氧生长,分离株在NaCl含量>3%时生长受到明显抑制。最适生长条件下,分离株GW13最初2 h为延滞期,2 h后进入对数生长期,至第32 h进入稳定期。3.分离株GW13以共代谢方式降解氯虫苯甲酰胺,最适条件下24 h降解率为70%~80%,最适的培养条件为:以0.1%葡萄糖为基础碳源,以200 mg/L氯虫苯甲酰胺原药为代谢基质,以0.15%硝酸铵为氮源,温度为28℃,pH=7。最适条件下,分离株最初3 h处于延滞期,之后开始快速降解,24 h后降解率逐渐稳定,降解率最高为75.43%。4.以EAWAG-BBD数据库降解预测模块对氯虫苯甲酰胺进行降解通路预测,预测结果显示氯虫苯甲酰胺可能通过酰胺键断裂或分子环化等方式进行降解。之后以HPLC和UPLC-MS等方法对降解产物进行检测,在GW13培养液中检测到少量降解产物。HPLC谱图显示降解产物极性变高,UPLC-MS谱图显示,氯虫苯甲酰胺的降解方式可能为分子脱卤。5.通过测序得到了分离株GW13全基因组框架图,组装后共得到128个contigs,基因组大小约为7.7Mb,注释到5071个基因,平均长度969 bp,其中4019个基因获得COG分类,3184个基因获得KEGG分类。基因组中存在较多的芳香类物质代谢基因、卤化物代谢基因等,可能与分离株对氯虫苯甲酰胺的代谢有关。比较基因组分析结果显示,分离株GW13与Pseudomonas entomophila L48基因组的具有较高同源性,ANIm值为89.06%,比对率为73.03%。GW13相对于L48独有的基因为402个,包含223个蛋白功能,包括能量产生和转换、氨基酸转运和代谢、碳水化合物的转运和代谢、辅酶运输和代谢等功能,从基因组层面揭示了分离株GW13的降解能力。