咪唑啉酮類除草劑降解菌的分離鑒定及降解特性研究.pdf

1、咪唑啉酮類除草劑是20世紀(jì)80年代美國氰胺公司發(fā)現(xiàn)的一類高效廣譜性除草劑,其中咪唑乙煙酸(Imazethapyr)和甲氧醚草煙(Imazamox)使用廣泛,但是長期使用后會導(dǎo)致土壤殘留量增加,影響后茬作物的正常生長。殘留在土壤中的除草劑主要是由微生物降解。本研究從藥害土壤中分離甲氧醚草煙和咪唑乙煙酸高效降解菌23株,對降解菌進(jìn)行生物學(xué)鑒定,然后通過高效液相色譜研究高效降解菌的降解特性,并嘗試克隆相關(guān)的基因,初步研究結(jié)果如下:
　　

2、 從藥害土壤中分離得到甲氧醚草煙和咪唑乙煙酸降解菌23株,其中甲氧醚草煙降解細(xì)菌8株,分別分別命名為IB1-8,真菌6株,分別分別命名為IF1-6;咪唑乙煙酸降解細(xì)菌5株,分別命名為HB1-5,真菌4株,分別命名為HF1-4。通過高效液相色譜法檢測降解效率,其中細(xì)菌培養(yǎng)48h的降解率IB1-8為27.32-92.46％,HB1-HB5為24.67-45.12％,真菌培養(yǎng)7天降解率IF1-6為12.45-20.11％,HF1-HF4為9

3、.12-25.78％。通過形態(tài)學(xué)和生理生化初步鑒定了細(xì)菌12株,真菌10株,其中IB1和IB2屬于土壤桿菌屬(Agrobacterium),IB3和HB2屬于短桿菌屬(Brevibacterium),IB5屬于不動桿菌屬(Acinetobacter),IB6和IB7屬于棒狀桿菌屬(Corynebacterium),HB1和HB3屬于假單胞菌屬(Pseudomonas),HB4屬于微球菌屬(Micrococcus),HB5屬于鏈球菌屬(S

4、treptococcus)。降解真菌通過不同培養(yǎng)基形態(tài)和染色后鏡檢后鑒定IF1、IF4、HF1同屬于曲霉菌(Aspergillus),IF2、IF3、IF6和HF2同屬于青霉菌(Penicillium),IF5初步鑒定為木霉菌(Trichoderma),HF3屬于毛霉菌(Mucor),HF4屬于根霉菌(Rhizopus)。在這些降解菌株中IB5降解效率最高,對其進(jìn)行分子生物學(xué)鑒定和降解特性研究,并嘗試克隆降解基因。
　　 降解菌

5、株IB5在農(nóng)藥加無機(jī)鹽的液體培養(yǎng)基中培養(yǎng),IB5從6h開始進(jìn)入對數(shù)生長期,18h進(jìn)入穩(wěn)定期,生長速度較快；該菌株溫度的適應(yīng)范圍較廣,在溫度為25-40℃的條件下均能生長,最適生長溫度為37℃；菌株在pH為5.0-9.0之間可以生長,最適pH值為7.0左右；在最適條件下測定降解效率,發(fā)現(xiàn)隨著菌體數(shù)量的增加,培養(yǎng)液中的除草劑殘留量逐漸減少,培養(yǎng)48h以后,培養(yǎng)液中的藥液含量從800mg／L降低到60.32mg／L,降解效率達(dá)到92.46％,

6、具有較高的降解效率。IB5通過16SrDNA序列比對分析并應(yīng)用MEGA4構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育圖譜,發(fā)現(xiàn)其與不動桿菌屬的鮑曼不動桿菌(Acinetobacter baumannii)的16SrDNA序列的同源性最高,保守區(qū)相似性為99％,結(jié)合菌體形態(tài)特征、生長條件、生理生化鑒定結(jié)果確定IB5屬于不動桿菌屬,為鮑曼不動桿菌株,該菌屬未有降解除草劑的相關(guān)報道。
　　 由于IB5降解效率較高,所以應(yīng)用轉(zhuǎn)座子標(biāo)簽和TAILPCR技術(shù)克隆降解基因。