微生物生态学-农药污染土壤的微生物分子生态效应

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1、农药污染土壤的微生物分子生态学效应南京农业大学生命科学学院农业部农业环境微生物工程重点开放实验室近年来，化学合成工业的发展给环境带来了大量异生物质（xanobiotics），导致环境污染日益严重、生态破坏不断加剧。研究生物系统与被污染的环境系统之间的相互作用规律及采用生态学原理和方法对污染环境进行控制和修复研究成为目前研究的热点。化学农药是一类重要的环境污染物，其土壤环境的污染与效应引起了广泛的重视。被污染的环境系统与生物系统之间的相互作用是一个动态过程，土壤微生物群落结构及其变化能否成为评价土壤污染的分子指标之一？农药（甲基对硫磷）长期污染对土壤微生物的影响对照土

2、壤样品：未污染土壤污染土壤样品：受甲基对硫磷20多年污染的土壤实验材料（土壤）：基于常规方法的分析研究：1、三大菌群数量个/g.干土2、对生理功能群的影响（MPN法计数）×107×106×103×101×103土壤土壤微生物活性呼吸作用CO2量ml/100g干土氨化作用10ml培养液增加铵量mg硝化作用强度（%）对照土壤5.58±0.5448.61±8.991.42污染土壤3.91±0.8463.37±8.6889.993、对土壤微生物活性的影响基于16SrDNA方法评价土壤微生物种群结构的变化对照土壤和污染土壤16SrDNA文库的构建构建路线两种土壤总DNA的提取纯

3、化细菌混合16SrDNA的PCR扩增T-VECTORT/A克隆转化E.coliDH5α感受态细胞，挑取白斑转化子保存16SrDNA文库克隆插入片段的RFLP分析限制性内切酶：HhaⅠ：GCG’CRsaⅠ：GT’ACCloneofuniquephylotypeTotalphylotypesUniquephylotypesTotalclonescommonphylotypesCloneofcommonphylotypesrarephylotypes74.36%72.50%69.42%67.22%25.64%27.49%30.58%32.78%81.73%71.13%甲基对

4、硫磷长期污染对细菌遗传多样性的影响土壤多样性参数丰富度（d）香农-威纳指数（H）均匀度（E）辛普森指数(D)对照土壤51.9298.1420.9830.995污染土壤47.9367.8110.9430.951甲基对硫磷长期污染会造成土壤微生物多样性下降污染土壤中优势类群的分类地位常规分析技术与基于16SrDNA的土壤微生物群落结构分析结果趋于一致，越来越多的证据显示该方法可以成为土壤污染的分子判别的指标之一。污染土壤中有机磷农药降解菌的分离与多样性研究有机磷农药降解菌的分离mp-1Pseudaminobactermp-2Alcaligenesmp-3Ochrobact

5、rummp-4Ochrobactrummp-5Ochrobactrummp-6Ochrobactrummp-7Brucella有机磷农药降解菌的培养特征形态特征菌株mp-1mp-2mp-3mp-4mp-5mp-6mp-7菌体形状杆状杆状杆状杆状杆状杆状短杆状大小(长×宽um)1.39×0.521.84×0.891.63×0.821.58×0.791.55×0.871.47×0.741.39×0.53菌落颜色微黄色乳白乳白乳白乳白乳白乳白菌落形状圆形圆形圆形圆形圆形圆形圆形菌落边缘整齐整齐整齐整齐整齐整齐整齐鞭毛周生一根端生周生周生周生周生周生运动性运动运动运动运动运动

6、运动运动降解菌的生理生化特征生化特征菌株编号mp-1mp-2mp-3mp-4mp-5mp-6mp-7革兰氏染色阴性阴性阴性阴性阴性阴性阴性氧化酶阳性弱阳性阳性弱阳性阳性阳性阳性接触酶阳性阳性弱阳性弱阳性阳性阳性阳性乙醇氧化阴性阴性阳性阳性阳性阳性阳性淀粉水解阴性阴性阴性阴性阴性阴性阴性葡萄糖氧化产酸不氧化产酸产酸产酸产酸产酸葡萄糖发酵不发酵不发酵不发酵不发酵不发酵不发酵不发酵石蕊牛乳反应凝乳酶凝固胨化酸凝固酸凝固胨化胨化胨化V.P反应阳性阳性阳性阳性阳性阳性阳性吲哚反应阴性阴性阴性阴性阴性阴性阴性菌株mp-1mp-2mp-3mp-4mp-5mp-6mp-7mp-110

7、0mp-277.36100mp-393.4876.54100mp-493.3976.4099.58100mp-593.4177.3598.0298.24100mp-693.3377.1597.9598.1799.79100mp-793.4876.3198.5298.6797.4597.37100降解菌16SrDNA序列的相似性距阵有机磷农药菌株编号mp-1mp-2mp-3mp-4mp-5mp-6mp-7甲基对硫磷+++++++乙基对硫磷+++++++辛硫磷+++++++三唑磷---+---吡虫磷-------甲基异柳磷-------毒死蜱++++++