具有菲降解功能的植物內生細菌篩選及其降解特性.pdf

1、隨著經濟的高速發(fā)展和工業(yè)化進程的加速，土壤有機污染問題日益嚴重。多環(huán)芳烴(PAHs)是環(huán)境中的一類高危有機污染物，屬于POPs的一種，普遍存在于土壤、水體和大氣中。PAHs因具備疏水性強、難于降解、易在土壤中累積等特點，成為土壤環(huán)境中一類重要污染物，嚴重威脅生態(tài)安全與人群健康。土壤PAHs污染已成為影響我國食品安全的重要因素之一。防止PAHs在農作物中積累、降低土壤污染對人群健康的危害，已成為環(huán)境保護工作的重點之一。
　　 本研

2、究從PAHs污染場地采集植物，旨在從植物體內分離篩選出能以菲為唯一碳源和能源生長的高效菲降解細菌，并探索其在不同條件下的降解特性。以期為利用具有菲降解特性的植物內生細菌防治PAHs污染、保障農產品安全提供菌種支持。主要成果如下:
　　 1.通過選擇性富集培養(yǎng)，從PAHs污染區(qū)植物體內分離得到2株能夠降解液體培養(yǎng)基中高濃度菲(200 mg·L-1)的植物內生細菌(菌株P1、P3)。經形態(tài)觀察、生理生化特征分析和16S rDNA序列

3、同源性分析，確定菌株P1、P3分別為寡養(yǎng)單胞菌屬(Stenotrophomonas sp.)和假單胞菌屬(Pseudomonas sp.)菌株。環(huán)境因素對降解菌株生長影響的實驗表明:菌株P1、P3在20～35℃范圍內生長情況較好，其最適溫度均為30℃，菌株P1比菌株P3更適應高溫脅迫;2菌株最適pH值在7.0左右，pH值過高或者過低，菌株生長明顯受到抑制;2菌株對高滲環(huán)境適應性強，均能在4％的鹽濃度下生長。菌株P1、P3屬于好氧菌，當裝

4、液量小于40 mL時(100 mL三角瓶)，菌株P1、P3生長良好。菌株對抗生素的抗性不同，其中菌株P1對抗生素的抗性更強。
　　 2.降解菌株P1、P3能以菲作為唯一碳源和能源生長，其能夠在實驗室搖瓶振蕩培養(yǎng)條件下高效降解菲。菌株P1和P37d內對菲的總降解效率分別可達90.2％和91.7％。2菌株的降解特性研究表明:適宜菌株降解菲的環(huán)境條件為20～30℃，pH6.0～8.0，鹽濃度≤4％，裝液量10～30 mL(100 mL

5、三角瓶)。綜合比較2菌株在不同環(huán)境條件下的生長和對菲的降解特性，菌株P1較適應高溫，而菌株P3較適應環(huán)境pH改變和缺氧條件。菌株P1、P3可以降解高濃度的菲，當菲濃度達到400 mg·L-1時，菌株P1、P3的降解率分別為50.2％、66.4％。不同碳氮源條件下，菌株P1、P3對菲的降解率不同，并且2菌株的最適合碳氮源有所差別，有機碳氮源更有利于2菌株的生長，從而更有利于對菲的降解。
　　 3.選用2、3、4、5環(huán)具有代表性的P

6、AHs萘、芴、芘、苯并[a]芘，研究降解菌株P1、P3對于單一PAHs體系和復合PAHs體系的降解特性。實驗結果表明，單一PAHs體系中，菌株P3能夠以萘、芴、芘、苯并[a]芘作為唯一碳源進行生長，對萘、芴、芘、苯并[a]芘的降解率分別為99.7％、91.5％、54.6％、14.4％，菌株P1能夠以萘、芴、芘作為唯一碳源進行生長，對萘、芴、芘的降解率分別為99.8％、88.0％、51.2％，但是不能降解苯并[a]芘。在復合PAHs體系中