克百威降解菌的筛选及降解特性研究-植物病理学专业毕业论文.docxVIP

摘要 摘要 克百威(Carbofuran)是一种常用的高效广谱的氨基甲酸酯类杀虫剂和杀螨剂，由于 长期大量不合理的的使用，在土壤和河流及地下水中形成了残留，对人类和其他生物 的生存造成了严重的影响。为了有效治理克百威农药污染，本研究开展了利用微生物 降解克百威残留的研究，主要研究结果如下： 1．以克百威为唯一碳源，利用富集培养法从山东某农药厂活性污泥中筛选出了 200余株克百威降解菌，进一步筛选获得2株高效降解菌菌株CYW-32和CYW-44， 通过生理生化特征分析，16S rDNA序列的同源性比较和API试剂条鉴定结果，确定 菌株CYW-32为嗜有机甲基杆菌(Methylobacterium organophilum)，CYW-44鉴定为枯 草芽孢杆菌(Bacillus subtilis．)，并未见有相关报道该两种菌能够降解克百威。通过 高效液相色谱法检测到菌株CYW-32和CYW-44对克百威的降解率分别为89．15％和 100％。菌株CYW-32和CYW-44对克百威污染土壤(克百威浓度为5．8mg／L)的降 解率分别为0．8％和100％，而对废水中克百威(其浓度为lOOmg／L)的降解率分别为 53．73％和41．38％。 2．菌株接种到克百威浓度为100mg／L的LB培养基中，培养7天至克百威含量最 低时，检测到pH值和温度分别对菌株CYW-32的生长降解影响较大，接种量对其没 有影响。pH值、温度和接种量对菌株CYW-4对克百威的生长降解都没有明显影响。 高效液相色谱法分析表明，菌株CYW-44在对克百威的降解过程中会产生呋喃酚等代 谢产物，并且确定了呋喃酚及其他代谢产物在降解过程中不产生累积现象。菌株 CYW-44在克百威浓度为100mg／L的LB培养基的生长过程中，在胞内外均能产生降 解酶，并通过SDS．PAGE电泳技术在在克百威降解过程检测到一条新的蛋白带，分 析认为该蛋白是菌株通过克百威诱导产生的，可能与降解酶相关。 3．通过单因子实验和正交实验，确定了菌株CYW-32发酵的最佳碳源为甲醇，最 佳氮源为硝酸铵，最佳发酵条件为：pH：7．O；温度：32℃；转速：150r／mira装液 量：50mL／250mL；菌株CYW-44发酵的最佳碳源为葡萄糖，最佳氮源为豆饼粉，最 佳发酵条件为：pH：6．0；温度：28℃；转速为180f／rain；装液量：25mL／250mL。 4．菌株CYW-32和菌株CYW-44在降解克百威的同时，还兼具多种生物学功能。 菌株CYW-32能够高效降解甲醇，20小时内对500mg／L的甲醇降解率为97．75％。并 能利用甲醇作碳源，产生单细胞蛋白，其菌体蛋白得率为38．5％，粗蛋白含量为 89．26％，菌体蛋白内含有各类氨基酸。平板对峙法发现菌株CYW-44对多种植物病 原菌有抑菌作用。 关键词：克百威；降解；降解酶；发酵；单细胞蛋白；抑菌 Isolation Isolation and characterization of carbofuran-degrading Bacteria Major：Plant Pathology Graduate：Li Baoqing Supervisor：．Prof．Ma Ping Prof．Liu Daqun Abstract Carbofuran(C12HlsN03)is a carbamate insecticide and nematocide used for the control of a variety of soildwelling and foliar-feeding pests on many fruit and vegetable crops． Carbofuran is known to be a more persistent insecticide than other carbamate or organophosphorus insecticides．Continued use of the insecticide at single field sites has led to the problem of enhanced degradation Hence，the experiment of carbofuran·degrading by using microorganisms was conducted in OUIlab． 1．Carbofuran—degrading bacteria were isolated from activated sludge samples of the Agri-chemistry factory in Shandong province through t