烟嘧磺隆和噻吩磺隆微生物降解研究

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1、分类号：单位代码：密级：公开学号：博士学位论文烟嘧磺隆和噻吩磺隆微生物降解研究研究生：赵卫松指导教师：邱立红教授合作指导教师：申请学位门类级别：理学博士专业名称：农药学研究方向：农药毒理与使用技术原理所在学院：理学院年月ChinaAgriculturalUniversityPH.DDissertationStudiesonbiodegradationofnicosulfuronandthifensulfuron-methylbymicroorganismCANDIDATE:ZHAOWEISONGSUPE

2、RVISOR:Prof.QIULIHONGSPECIALITY:PesticideScienceCollegeofScienceMay,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中已经注明引用和致谢旳内容外，论文中不包含本人和其他人已经发表或撰写过的研宄成果，也不包含为获得中国农业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：：，时间：年丨

3、月产关于学位论文使用授权的说明本人完全了解中国农业大学有关保留、使用学位论文的规定。本人同意中国农业大学有权保存及向国家有关部门和机构送交论文的纸质版和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人同意中国农业大学将本学位论文的全部或部分内容授权汇编录入《中国博士学位论文全文数据库》或《中国优秀硕士学位论文全文数据库》进行出版，并享受相关权益。保密的学位论文在解密后应遵守此协议）学位论文作者签名时间：义小’年月广导师签名：知；去时间：年月曰中国农业大学博士学位论文摘要摘要磺酰脲类除草剂是一类新型超高效除草剂，目前在

4、世界范围内被广泛应用于未谷类作物田防除阔叶杂草以及禾本科杂草。该类除草剂在土壤和水中存在一定的残留危害，己有很多地区发生其残留引起的对后茬敏感作物药害的报道，给农业生产带来了很大的经济损失。因此，随着该类除草剂品种和使用面积的增加，其在田间的残留对后茬作物的安全性问题引起了人们的普遍关注。利用微生物来降解环境中的农药具有快速、安全和环境友好等特点，是生物修复农药污染的重要手段之一。本研宄对烟嘧磺隆和噻吩磺隆的微生物降解和代谢途径进行了初步的探索，主要研宄结果如下：、成功分离到对烟嘧磺隆具有降解能力的混合

5、菌群，对降解率较高的混合菌群采用平板划线分离法得到株具有烟嘧磺隆较高降解能力的菌株，命名为。从形态学、生理生化和分子生物学水平，鉴定其为裴产碱杆菌。菌株在、禾口。培养后，对初始浓度为的烟嘧磺隆降解率达到以上。此外，菌株对烟嘧磺隆的降解具有较广的初始底物浓度范围，在初始、接种量介于时菌株对烟嘧磺隆具有很好的降解效果。菌株还能够降解砜嘧磺隆、苯磺隆和噻吩磺隆，但对胺苯磺隆和苄嘧磺隆降解率很低。利用高分辨液相色谱质谱联用仪（检测到菌株对烟嘧磺隆降解产生个代谢产物，其中二羟基嘧啶是首次报道的烟嘧磺隆微生物降解产

6、生的代谢物。推测代谢产物的产生主要来自于磺酰脲桥的断裂、缩合反应以及杂环的脱甲基作用。、确定菌株】丨起降解作用酶的部位主要位于胞外，属于胞外酶。粗酶液最适反应温度为。、、时间为粗酶液经高温或不同预处理后，其仍能够保持高的降解活性和稳定性。胞外粗酶液的底物降解活性为：烟嘧磺隆噻吩磺隆甲磺隆砜嘧磺隆醚苯磺隆。同时，在反应体系中、、辛硫磷、马拉硫磷等的加入对胞外粗酶液的活性具有明显的抑制作用，然而、、、毒死蜱等对胞外粗酶降解活性没有影响。此外，菌株中不存在、、和的同源基因。将菌株胞外粗酶液经电泳分离获得的蛋白

7、条带进行了肽指纹谱分析，但尚未发现与代谢或降解有关的蛋白。、成功分离到株对噻吩磺隆具有降解特性的细菌，分别命名为、和。从幵多态学和分子生物学水平，分别鉴定为科氏葡萄球菌属、苍白杆菌属和寡养单胞菌属、。研究了噻吩横隆不同初始浓度、初始、温度和接种量时不同菌株对唾吩磺隆降解的影响，结果表明不同菌株对噻吩磺隆的降解具有较广的底物浓度范围，菌株在相同初始底物浓度时对噻吩磺隆的降解效果优于菌株和。当温度为°时，个菌株在内对的噻吩磺隆降解率达到以上。按照、和的接种量进行降解实验发现同菌株对噻吩磺隆的降解能力呈现出不

8、同的降解趋势。在时菌株对噻吩磺隆的降解效果优于和菌株随着初始的增加，对噻吩磺隆的降解率逐步上升；菌株在时对噻吩磺隆的降解率不存在显著性差异。同时个菌株对烟嘧磺隆和苯磺隆亦具有良好的降解效果。、利用检测不同菌株对噻吩磺隆降解的可能代谢产物，结果表明菌株对噻吩磺中国农业大学博士学位论文隆的降解均产生了噻吩磺隆酸，基于产生的代谢产物，推测噻吩磺隆的断裂方式有：磺酷脲桥的断裂、脱甲基作用或脱酯作用的甲基丢失以及三嘆环的开裂。、以菌株和为例，研究了室