南极土壤中多环芳烃PAHs降解菌的研究分离、鉴定和降解基因的检测

《南极土壤中多环芳烃PAHs降解菌的研究分离、鉴定和降解基因的检测》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、摘要认识在南极特殊条件下降解污染物的细菌，对于我们了解人类活动对南极环境的影响以及在寒冷地区环境污染的生物修复的实际应用都有着十分重要和积极的意义。本文对南极及常温环境的多环芳烃降(polycyclicaromatichydrocarbons，PAl-Is)降解菌进行了研究，结果表明南极地区假单胞菌是PAHs的主要降解菌，并且存在明显的降解酶基因水平转移现象。主要研究结果如下：1．降解菌的获得在低温条件下以荼或菲为唯～碳源通过富集作用，从南极不同地区的土壤中分离到了22株PAHs的降解菌，同时，作为对照，从常温环境中分离到了两株菲的降解菌。2．降解菌的鉴定通

2、过16SrDNA测序和系统进化分析，从常温得到降解菌WSCII和WSCIll分别为鞘氨醇单胞菌属和假单胞菌属i而从南极分离到降解菌只有一株同R．aquatilis有97％的相似性而属于Rahnella菌属，其它21株均属于假单胞菌属；其中大部分降解菌同一些已报导的低温菌处于一个较大的分枝上，只有四株菌同WSCIII及一些常温菌同在一个较小的分枝上。从低温菌的分枝上随机选取6株菌测得其最适生长温度为16℃~20℃。3．降解效率的分析HPLC方法测定了两株常温菌对菲的降解能力，降解曲线显示，4天内培养基中有70％的菲被降解。在4"C时，所有的22株南极降解菌都能

3、够高效地降解蓑，而且其中的一些菌株还可以降解菲，但效率相对较低。此外，所得到的菌都不能降解烷烃类有机物。4．降解途径关键酶基因的检测与降解酶基因的水平转移PCR方法从16株南极降解菌和一株常温降解菌(假单胞菌属)中克隆到双加氧酶基因片段，测序及比对结果表明，这17个双加氧酶基因可以分为两组，在这两组内基因的同源性均超过99％以上，但两组间的基因同源性只有94％。分别以细菌的双加氧酶基因片段及其16SrDNA构建的系统进化树显示，即使16SrDNA相差很大的细菌，也可能拥有相近的双加氧酶基因，这表明基因在南极地发生了水平转移。5．双加氧酶的活性分析在不同碳源的

4、培养条件下，测定了降解菌WSCII和WSCIII的双加氧酶的比活力，其结果是经菲诱导的酶比活力最高，这说明该酶具较强的底物特异性。在不同的温度下，分别测定了低温菌LCYl2、LCYl6以及常温菌WSCIII在不同温度下的双加氧酶比活力，结果显示这三株菌双加氧酶的最高活力温度并无明显的差别，均为30℃左右，这表明南极这一低温环境IV下的双加氧酶基因可能最初来自常温菌。关键词：PAils；南极；降解菌：双加氧酶；基因水平转移VStudyonPAIts--BiodegradingBacteriainAntarcticsoil：isolation，character

5、izatiOnandDegradingGeneDetectionABSTRACTContaminant—removingbacteriaareimportantforusinlearningtheinfluenceofhumanactivityonAntarcticenvironmentandofpracticaluseforbioremediationincoldregions．Inthisstudy,theinvestigationonthePAH-degradingbacteriafromtheAntarcticregionandnormaltenap

6、eratureenvironmentwasconducted，madtheresultshowedthatthePsendomonassppwasdominantintheAntarticarea，whereHGTplayedanimportantroleinsitubacteriabiodegradation．Themainaspectsasthefollowing：1．IsolationofdegradingbacteriaInthisreport，twenty-twoPAl-Is—degradingstrainswereisolatedfromAnta

7、rcticsoilsatseveralsitesbyenrichmentatlowtemperatureswithnaphthaleneorphenanthreneasthesolecarbonsource；meanwhile，twophenantherene—degradingbacteriawereisolatedfromnormalenvironment．2．IdentificationofdegradingbacteriaAsdetectedby16SrDNAsequencingandphylogeneticanalysis，thetwostrain

8、sWSCIIandWSCRIfromnormalen