嘧菌酯降解菌的筛选、鉴定及降解特性研究

来源 :华南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ihwren
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
嘧菌酯属于甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂,能有效防治多种由真菌(卵菌纲、子囊菌纲、担子菌纲和半知菌纲等)引起的作物病害。然而该杀菌剂的频繁使用导致其残留污染问题日益严重,因此,治理嘧菌酯农药残留对保障人类健康和环境安全具有重要意义。以微生物为主体的生物修复技术具备了操作简单、经济实用、无二次污染等优点,已成为处理嘧菌酯残留污染问题的有效措施。本文从污染环境样品中筛选并驯化得到嘧菌酯高效降解菌株,并进行菌种鉴定;测定其降解特性;鉴定嘧菌酯的微生物降解产物,推测其降解途径;并研究降解菌株的土壤生物降解效果,为今后开发应用嘧菌酯残留降解菌提供理论基础。主要研究结果如下:1、嘧菌酯降解菌的筛选与鉴定采用富集与驯化方法,从环境样品中分离纯化得到83株细菌,并利用高效液相色谱法(HPLC)分析测定菌株对嘧菌酯的降解能力。菌株ZX-3高度耐受并降解嘧菌酯(>800 mg·L-1),培养5 d后,菌株ZX-3对50 mg·L-1嘧菌酯的降解率达到80%以上。根据菌株ZX-3的形态学特征、生理生化特性、16S r DNA序列分析及Biolog系统鉴定结果,将其鉴定为副球菌(Paracoccus communis)。2、菌株ZX-3降解特性研究(1)菌株生长与降解关系曲线表明:菌株ZX-3对嘧菌酯降解与其生长呈正相关。1-2天为菌株的生长对数期,此时该菌株对嘧菌酯的降解效率最快;培养7 d后,菌株ZX-3对嘧菌酯的降解率达到83.8%。(2)菌株降解特性结果表明:温度、p H、接菌量和嘧菌酯初始浓度对菌株ZX-3降解效果影响显著。单因素试验结果表明:菌株ZX-3降解嘧菌酯的最佳温度、p H和接菌量范围,分别是30℃-35℃,7.0-8.0,2.000-2.300(OD600)。在菌株ZX-3对嘧菌酯的生物降解过程中,嘧菌酯既是反应的基质,同时也是抑制剂。(3)菌株ZX-3能利用嘧菌酯、醚菌酯、吡唑醚菌酯作为唯一碳源生长,培养7 d后,菌株ZX-3对50 mg·L-1的嘧菌酯、醚菌酯和吡唑醚菌酯降解率分别为83.8%、50.7%和53.7%。菌株ZX-3对多种不同甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂均具有降解能力。3、降解产物鉴定及降解途径分析采用GC-MS分析,菌株ZX-3在降解嘧菌酯的过程中产生3种潜在的中间代谢产物,编号分别为A、B和C,其保留时间分别为14.797、15.273和15.759 min。根据产物质谱图解析和数据库(NIST)检索,产物A、B和C分别鉴定为:2-氨基-4-(4-氯苯基)-3-氰基-5,6-二甲基-蝶啶、2-氨基-4-羟基-6,8-二甲基-7-羟基蝶啶和6,8-二氟-4-羟基喹啉-3-羧酸乙酯。根据嘧菌酯及3个中间代谢产物的化学结构,推测菌株ZX-3对嘧菌酯的代谢途径如下:嘧菌酯的2个芳香环在菌株ZX-3的作用下发生羟基化反应并与其他基团发生共轭作用,裂解产生产物A、B和C。4、菌株ZX-3在土壤中降解能力测定菌株的土壤生物降解实验结果表明:菌株ZX-3能加快土壤中添加的嘧菌酯的降解,处理10 d后,对照组中嘧菌酯的自然降解率只有26.4%;而经过菌株ZX-3处理的土壤中嘧菌酯降解率达到77.1%。
其他文献
我国蔬菜、花卉和果苗等经济作物的生产越来越趋规模化,这些作物常种植在地势平坦的苗圃和农田里。规模由家庭圃园发展成为几十亩甚至上百亩的集中经营承包的种植基地。随着种植技术发展,播种、施肥、打药、灌溉和整地都已经有完善的机械化作业,而采收搬运过程成为整个机械化生产的短板环节,主要在于:(1)由于种植作物的品种多,开发专门采收机器成本高;(2)圃田泥泞且种植密集,轮式运输机难于行走圃田里;(3)承租的农
学位
学位
学位
中国作为抗生素生产和使用的大国,抗生素在给人们带来广泛好处的同时,也不可避免地进入到自然环境中,对水环境、土壤等生态环境造成危害。尤其是水环境中的抗生素残留问题最为严重,其对水质、食品安全和人类健康具有极大的潜在风险。而人工湿地生态系统在污水处理方面具有独特的优势,在抗生素的去除中的应用具有广阔的应用前景。然而影响人工湿地运行效果的因素很多,而湿地植物就是影响人工湿地处理污水效果的一个重要因素。本
利用水文模型进行水文模拟是认识流域水文循环,进行水资源和洪水管理的有效手段和常用工具。水文模型中引入了众多参数,部分参数可通过流域的物理条件直接推定,但仍有许多参数需要利用水文观测资料进行率定,由于各种误差的存在,无论是推定还是率定,都避免不了参数值的不确定性。SWAT模型是美国农业部农业研究所开发的,基于美国大量实验数据和美国本土的数据库基础,用于农业管理的一个半分布式水文模型,是目前世界上应用
学位
学位
自然灾害是当今人类社会面临的全球性重大问题。当前,在我国城市建设如火如荼的高潮之下,隐藏了许多城市灾害频发的风险。为应对城市面临的灾害危机、提升城市的防灾减灾能力,近年来国外学者提出了“韧性城市(Resilience City)”的理论观点,在城市防灾建设规划方面有普遍的指导意义,受到了业界的关注。华南沿海地区,每年都要遭受热带气旋(台风)灾害,城市绿地是其中受害最大的基础设施之一。如何在该地区减
由于猪场厌氧消化液普遍存在COD/TN比低,可生化性差,在生化处理的反硝化过程中往往缺少碳源,限制了反硝化进程,导致脱氮效率低等问题;同时厌氧消化液中含有大量的营养元素氮磷,若能回收其中氮磷,对于资源化再利用和降低生化进水氨氮、提高其COD/TN,是一种很好的猪场废水前处理手段;与此同时,经过生化处理后的猪场生化出水也一直存在着色度太高、难降解有机物含量高等问题。因此本文从三个方面对猪场废水进行系