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荧光假单胞杆菌降解大豆除草剂的研究

作　者: 宗娟
导　师: 孙庆元
学　校: 大连工业大学
专　业: 生物化工
关键词: 荧光假单胞杆菌咪唑乙烟酸降解长残除草剂
分类号: X172
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

土壤中残留的除草剂严重危害下茬作物的生长，因此对土壤的修复治理问题显得尤为重要。荧光假单胞杆菌(Pseudomonas fluorescens)是一种广泛存在于土壤中的革兰氏阴性菌。该菌需要的营养简单、能利用80多种碳源，利用该菌降解土壤除草剂残留将是一条可行的途径。本研究分别以六种长残除草剂为限制性底物，通过富集培养，诱导荧光假单胞杆菌使其适应除草剂环境，然后在含高浓度除草剂的基础培养液中进行诱变驯化，得到高效降解菌株。通过实验室培养，分别考察了温度、湿度、咪唑乙烟酸浓度、pH值和接种量对菌株的菌体量和降解效果的影响；通过土壤适应性试验，考察菌株在土壤中的生长条件和降解条件，确定了菌株的最佳生长和降解条件。本研究驯化分离出一株能够高效降解咪唑乙烟酸的菌，鉴定为荧光假单胞杆菌的一个新生物型，实验室命名为QS。菌体量和咪唑乙烟酸的降解率密切相关，降解率随着菌体量的增加而增大。试验确定最佳降解条件：最佳碳源为甘露醇、甘露醇浓度为5%、pH为6、培养温度为35℃、接种量为5%、咪唑乙烟酸浓度为100mg/L，在此条件下培养3d的降解率达到89%。土壤适应性试验中：接种QS的处理，咪唑乙烟酸的降解率大于未接种的处理，咪唑乙烟酸在灭菌土壤中的降解率略小于其在实验室三角瓶培养下的降解率。最适降解条件为：咪唑乙烟酸浓度为50mg/kg、温度为25℃、土壤湿度为50%、接种量为5%，在此条件下的降解率可达75%。研究表明，生长条件对菌株QS降解咪唑乙烟酸有很大的影响，其中，咪唑乙烟酸浓度对其降解效果影响最大。土壤中微生物的综合作用对咪唑乙烟酸的降解有一定影响。本研究驯化得到的菌株能够高效降解土壤中残留的咪唑乙烟酸。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第一章绪论  10-23
  1.1 研究的目的与意义  10-12
  1.2 除草剂的应用概况及作用机理  12-19
    1.2.1 除草剂的种类  12
    1.2.2 常用的大豆除草剂  12-19
      1.2.2.1 乙草胺  14
      1.2.2.2 咪唑乙烟酸  14-16
      1.2.2.3 氟磺胺草醚  16-17
      1.2.2.4 氯嘧磺隆  17
      1.2.2.5 异恶草松  17-18
      1.2.2.6 阿特拉津  18-19
  1.3  19-20
    1.3.1 降解菌的种类及降解机理  19
    1.3.2 荧光假单胞杆菌的特点和降解机理  19-20
  1.4 微生物降解残留除草剂的研究现状  20-23
    1.4.1 可降解除草剂的微生物  20-21
    1.4.2 微生物降解的影响因素  21-22
    1.4.3 微生物降解除草剂的研究进展  22-23
第二章材料与方法  23-33
  2.1 药品与试剂  23
    2.1.1 药品  23
    2.1.2 试剂  23
  2.2 主要仪器设备  23-24
  2.3 主要材料  24
    2.3.1 菌种  24
    2.3.2 实验培养基  24
    2.3.3 供试土壤  24
  2.4 实验方法  24-33
    2.4.1 富集培养  24-25
    2.4.2 适应性培养  25
    2.4.3 降解菌的分离选择  25
    2.4.4 降解菌形态及生理生化鉴定  25
    2.4.5 降解菌株生长条件的研究  25-26
      2.4.5.1 不同碳源对菌体生长的影响  25-26
      2.4.5.2 最适碳源浓度的选择  26
      2.4.5.3 温度对降解菌株生长的影响  26
      2.4.5.4 pH 值对降解菌株的生长的影响  26
      2.4.5.5 降解菌株在基础盐培养基和 1/10 LB 培养基中生长曲线  26
    2.4.6 降解菌株的降解条件的研究  26-27
      2.4.6.1 温度对菌株 QS 降解咪唑乙烟酸的影响  26-27
      2.4.6.2 pH 值对菌株 QS 降解率的影响  27
      2.4.6.3 除草剂浓度对菌株 QS 降解咪唑乙烟酸的影响  27
      2.4.6.4 降解时间对荧光假单胞菌降解率的影响  27
    2.4.7 土壤适应性实验  27-28
      2.4.7.1 咪唑乙烟酸浓度对降解细菌在土壤中生长量的影响  28
      2.4.7.2 湿度对降解细菌在土壤中生长量的影响  28
      2.4.7.3 温度对降解细菌在土壤中生长量的影响  28
      2.4.7.4 接种量对降解细菌在土壤中生长量的影响  28
    2.4.8 咪唑乙烟酸土壤生物降解条件的研究  28-30
      2.4.8.1 咪唑乙烟酸浓度对土壤降解效果的影响  29
      2.4.8.2 湿度对菌株降解土壤咪唑乙烟酸效果的影响  29
      2.4.8.3 温度对菌株降解土壤咪唑乙烟酸效果的影响  29
      2.4.8.4 接种量对菌株降解土壤咪唑乙烟酸效果的影响  29-30
    2.4.9 样品检测  30-33
      2.4.9.1 菌体数和 OD 值之间的标准曲线  30
      2.4.9.2 液体培养条件下的样品制备  30-31
      2.4.9.3 土壤培养条件下的样品制备  31
      2.4.9.4 样品中咪唑乙烟酸的液相色谱分析条件  31
      2.4.9.5 咪唑乙烟酸降解率的计算  31-33
第三章结果与分析  33-50
  3.1 菌种的驯化和筛选研究  33-37
    3.1.1 富集培养  33-34
    3.1.2 适应性培养  34-35
    3.1.3 菌株驯化筛选  35-37
      3.1.3.1 镜检  35-36
      3.1.3.2 降解细菌生理生化特征  36-37
  3.2 菌株培养及其条件的研究  37-43
    3.2.1 菌株 QS 生长条件的研究  37-40
      3.2.1.1 不同碳源对菌体生长的影响  37
      3.2.1.2 不同甘露醇浓度对菌体生长的影响  37-38
      3.2.1.3 温度对菌株 QS 的生长的影响  38-39
      3.2.1.4 pH 值对菌株 QS 的生长的影响  39
      3.2.1.5 菌株 QS 生长曲线  39-40
    3.2.2 菌株 QS 降解条件的研究  40-43
      3.2.2.1 温度对菌株 QS 降解咪唑乙烟酸的影响  40
      3.2.2.2 pH 值对菌株 QS 降解率的影响  40
      3.2.2.3 除草剂浓度对菌株 QS 降解咪唑乙烟酸的影响  40-41
      3.2.2.4 降解时间对荧光假单胞菌降解率的影响  41-42
      3.2.2.5 咪唑乙烟酸的色谱峰形图  42-43
  3.3 土壤适应性实验  43-47
    3.3.1 土壤条件下，降解菌 QS 生长条件的研究  43-45
      3.3.1.1 咪唑乙烟酸浓度对降解细菌在土壤中生长量的影响  43-44
      3.3.1.2 湿度对降解细菌在土壤中生长量的影响  44
      3.3.1.3 温度对降解细菌在土壤中生长量的影响  44
      3.3.1.4 接种量对降解细菌在土壤中生长量的影响  44-45
    3.3.2 咪唑乙烟酸生物降解条件的研究  45-47
      3.3.2.1 咪唑乙烟酸土壤浓度对降解效果的影响  45
      3.3.2.2 湿度对菌株降解咪唑乙烟酸效果的影响  45
      3.3.2.3 温度对菌株降解咪唑乙烟酸效果的影响  45-46
      3.3.2.4 接种量对菌株降解咪唑乙烟酸效果的影响  46
      3.3.2.5 降解率测定  46-47
  3.4 分析  47-50
    3.4.1 降解菌株的获得方法  47
    3.4.2 除草剂残留的检测方法  47
    3.4.3 降解菌的降解条件选择  47-49
    3.4.4 关于降解菌剂在田间的应用技术问题  49
    3.4.5 关于降解菌制剂化及其活性保持的探讨  49-50
第四章结论  50-52
参考文献  52-57
致谢  57

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