萎缩芽孢杆菌(bacillus atrophaeus)与铀、铬相互作用机理研究

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1、萎缩芽孢杆菌(Bacillusatrophaeus)与铀、铬相互作用机理研究2012级王超硕士应用化学陈晓明教授ClassifiedIndex:U.D.C:SouthwestUniversityofScienceandTechnologyMasterDegreeThesisStudyonInteractionMechanismbetweenBacillusatrophaeusandUranium,ChromiumGrade:2012Candidate:WangchaoAcademicDegreeAppliedfor:MasterSpeciality:

2、AppliedChemistrySupervisor:Prof.ChenXiaomingApr.6,2015独创性声明本人声明所呈交的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，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西南科技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已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：关于论文使用和授权的说明本人完全了解西南科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文的复印件，允

3、许该论文被查阅和借阅；学校可以公布该论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定)签名：导师签名：日期：西南科技大学硕士研究生学位论文第I页摘要微生物修复是治理核素(重金属)污染的一种廉价、高效、环境友好的方法，近些年来成为研究的热点。Ua菌株为实验室前期从铀尾矿库矿渣中分离得到，经鉴定，该菌株与对U(VI)、Cr(VI)有较强去除能力的ATCC9372菌株同为萎缩芽孢杆菌。为了获得微生物对U(VI)、Cr(VI)的去除效应及其相互作用机理，本研究首先考察了两株萎缩芽孢杆菌对U(VI)、Cr(V

4、I)的耐受性及去除能力差异，然后采用转基因技术验证YtiB基因、YthA基因、PhoN基因对U(VI)、Cr(VI)的去除效应，最后结合转录组测序分析两株菌应对Cr(VI)胁迫的表达机理。主要研究结果如下：(1)通过考察萎缩芽孢杆菌ATCC9372菌株与Ua菌株对U(VI)、Cr(VI)的耐受性及去除能力差异发现，微生物对重金属的去除能力与其的耐受性有关，同一种属的微生物对重金属的去除效应也存在较大差异。当U(VI)浓度低于80mg/L时，两株菌的去除效应基本一致；U(VI)浓度达到120mg/L时，ATCC9372菌株对U(VI)的去除率到达93.

5、33%，比Ua菌株高出约20%。当Cr(VI)浓度低于20mg/L时，两株菌的去除效应基本一致，当Cr(VI)浓度达到40mg/L时，两株菌的去除效应差异巨大，两株菌对U(VI)、Cr(VI)去除表现出的去除能力差异可能与Ua菌株的来源有关，也可能与微生物对不同重金属去除能力的不同有关。(2)选取对U(VI)、Cr(VI)有较好耐受性及去除能力的萎缩芽孢杆菌ATCC9372菌株为宿主菌，以pBS-EDNA为表达载体，利用穿梭表达载体的构建策略，分别将YtiB基因、YthA基因、PhoN基因导入宿主菌中，成功构建了ATCC9372-YtiB菌株、ATC

6、C9372-YthA菌株、ATCC9372-PhoN菌株，为探究YtiB基因、YthA基因、PhoN基因对U(VI)、Cr(VI)的去除影响提供了研究材料。(3)以萎缩芽孢杆菌ATCC9372菌株为对照，考察ATCC9372-YtiB菌株、ATCC9372-YthA菌株、ATCC9372-PhoN菌株对U(VI)、Cr(VI)的去除效应。研究发现，ATCC9372-YtiB菌株对120mg/LU(VI)的去除率下降了7.55%，对40mg/LCr(VI)的去除率下降了11.95%；ATCC9372-YthA菌株对120mg/LU(VI)的去除率下降了

7、7.43%，对40mg/LCr(VI)的去除率下降了23.19%；ATCC9372-PhoN菌株对120mg/LU(VI)的去除率上升了5.11%，对40mg/L、60mg/L、80mg/LCr(VI)的去除率分别上升了2.91%、15.03%和16.24%。初步表明YtiB基因、YthA基因对U(VI)、Cr(VI)的去除是负相关的，PhoN基因对U(VI)、Cr(VI)的去除是正相西南科技大学硕士研究生学位论文第II页关的。(4)分别对40mg/LCr(VI)处理的萎缩芽孢杆菌ATCC9372菌株和Ua菌株进行转录组测序分析，发现40mg/LCr

8、(VI)处理后ATCC9372菌株有197个基因出现上调，196个基因出现下调，Ua菌株有228个基因出现上