石油烃污染土壤的生物修复

从中原油田污染土壤中通过实验室驯化培养分离到一组能以中原原油为碳源的快速生长的石油烃降解菌.用该组降解菌接种原油污染土壤,研究其原位生物联合修复实验,接种降解菌的各区分别种植大豆、施有机肥料、施有机肥料和锯末,与空白试样作对比.经过120d的联合修复,各区石油降解菌的总数(lgcfu/g)由接种时的5.25分别变为7.79、4.96、5.15、4.67.石油烃降解率分别达到89.4%、72.5%、76.7%、49.2%.表明分离的该组石油烃降解菌是一组高效降解菌且其与植物联合修复石油污染土壤能显著提高修复效果.     

氮磷含量对微生物修复油污土壤的影响

以甘肃西峰市油田附近土壤中的土著微生物为菌源,富集培养、筛选分离得到5种菌属的降解石油菌。通过向油污土壤中添加尿素、磷酸氢二铵的现场试验,历时63 d。研究了氮、磷含量在由5种菌制得的混合菌剂对油污的降解中的影响。结果表明,人为增加土壤中氮、磷元素对混合微生物菌剂修复油污土壤具有显著促进效果。在含油量1.5%和3%的污染土壤中,氮、磷元素的变化表现为两个阶段,前28 d氮、磷含量迅速减少,后35 d氮、磷含量变化表现出波动性,且在浓度为3%的污染土壤中,微生物菌剂的修复效果更为明显,最大降油率达到52.5%。利用GC-MS测定分析混合菌剂对石油主要成分藿烷的降解程度和演化规律的研究表明,混合菌剂对油污土壤中霍烷类化合物的降解均在80%以上,降解率较高,其中最高的是芒柄花根烷,达到86.3%.     

微生物堆肥技术修复石油污染土壤的试验研究

目的利用堆肥处理技术对大庆油田原油污染土壤进行生物修复处理研究,建立最佳堆制配比及堆制条件。方法比较堆肥过程中不同碳氮比对石油烃降解效果的影响,分析堆制过程中各理化参数和总石油烃降解的变化趋势,建立最佳堆制配比及堆制条件。结果 3种比例的堆肥处理,总碳含量呈下降趋势而总氮含量呈上升趋势,当C∶N约为30∶1时,堆肥温度9d持续在50℃以上,土壤中石油烃降解率达到最高。60d后,土壤中总石油烃的降解率可达78%。结论堆肥C∶N为30∶1时为最佳的堆制比例。     

低温微生物修复石油烃类污染土壤研究进展

耐冷菌、嗜冷菌等低温微生物广泛存在于极地、高山以及高纬度等土壤环境中,是石油烃类污染物在低温条件下降解与转化的重要微生物资源.利用低温微生物的独特优势,石油污染土壤的低温生物修复技术的研究成为当前热点领域.本文系统综述了低温石油烃降解菌的分类及冷适机制,低温微生物对不同类型石油烃组分的降解特征和降解机理,低温环境中接种降解菌、添加营养物质和表面活性剂等强化技术在石油污染土壤中生物修复的应用.以及微生物分子生物学技术在低温微生物降解石油烃的研究现状,为拓展我国石油污染土壤生物修复技术提供参考.     

石油污染土壤堆制微生物降解研究

采用异位生物修复技术堆式堆制处理方法 ,对辽河油田原油污染土壤进行了生物修复处理研究 .处理工程设 4个处理料堆单元 ,每个处理单元长 118.5cm ,宽 6 5 .5cm ,高 12 .5cm .研究结果表明 ,当进行处理的石油污染土壤中石油烃总量为 5 .2 2 g·10 0 g-1土时 ,利用黄孢原毛平革菌 (Phanerochaetechrysospori um) ,经过 5 5d的运行 ,石油烃总量去除率达 5 4.2 % .堆制处理中影响污染土壤石油烃总量生物降解的主要变化因子为污染土壤的O2 和CO2 含量、降解石油烃微生物的数量、污染土壤pH的变化 .通过监测这些数据的变化 ,可直接反映该工程的处理石油污染土壤的效果 .本处理工程采用定期通风措施 ,操作简单、运行费用低廉 ,为石油污染土壤生物修复实用化提供了一种简单易行的污染土壤清洁技术 .     

高效降解石油细菌的分离鉴定及降解能力的研究

目的:为获得高效降解原油的菌株,从石油污染严重的土壤中采样,富集分离得到原油降解菌,并初步考察它们降解原油的能力。方法:通过富集培养、多次筛选分离得到三株优势菌,编号为SWH-1、SWH-2和SWH-3。通过16S rDNA序列分析和NCBI数据库的Blast比对分析,对其鉴定到种。通过差量法测定它们在室内摇瓶中对原油的降解率。结果:经鉴定,这三株菌分别为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtillus)、多食鞘氨醇杆菌(Sphingobacterium multivorum)和嗜温鞘氨醇杆菌(Sphingobacterium thalpophi-lum)。在0.5g/L的原油培养基内培养1w,SWH-1和SWH-2的降解率较高,分别为33.89%和46.31%。将这两株菌进行混合培养降解原油,降解率高达51.73%。结论:所筛选到的枯草芽孢杆菌和多食鞘氨醇杆菌在生物修复方面具有很好的应用潜力,而且多食鞘氨醇杆菌在石油降解方面的报道尚属首次。     

石油降解菌剂的研制及其在石油污染土壤修复中的应用

用液态和固态相结合的方式对包含2种细菌的石油降解菌剂进行培养,牛肉膏、蛋白胨作为液态培养基培齐初级种子,然后接种到草炭和麸皮的固态培养基中培养：分析温度、接种量、料水比、草炭与麸皮的比例、培养时间对固态培养的影响.制备的BC—E和BC-12种菌剂的活菌量分别达到2．47×10^11个／g和3．6×10^10个／g。采用研制的菌剂对石油污染土壤进行修复实验,1个月污染土壤中的石油降解率可达到45％。     

高分子量多环芳烃降解菌筛选及在土壤电动-生物修复中应用

采用富集培养和多环芳烃双加氧酶基因检测方法,从焦化场地多环芳烃污染土壤分离筛选出9株PAHs降解菌。以高分子量多环芳烃芘为唯一碳源进行摇瓶降解实验,结果表明,J6、S5、S4、S2和B4对芘具有较好的降解能力,21 d时芘降解率均达55%以上,其中B4处理芘的降解率最高,达到70.2%。进一步研究了该5株菌及其混合菌对土壤中芘的降解效果,发现混合菌的降解效果高于单菌的降解效果,其中混合菌H4和单菌B4的降解效果较好,49 d时混合菌H4和单菌B4处理土壤中芘的降解率达29.3%和18.3%。经过16S rRNA基因序列比对,鉴定J6菌株为赤红球菌(Rhodococcus ruber),S5为芽孢杆菌属(Bacillus sp.),S4和S2是鞘脂单胞菌属(Sphingopyxis sp.),B4为假单胞菌属(Pseudomonas sp.)。在电场条件下,混合菌H4和单菌B4处理微生物数量及活性均显著提高,芘的降解率较单独H4和B4处理提高33.0%和20.1%,说明筛选出的5株高分子量多环芳烃降解菌具有较强的电场适应能力,可在高分子量多环芳烃污染土壤电动-微生物修复中应用。     

石油降解菌HX-2耐盐机制及甜菜碱转运蛋白基因的研究

【背景】修复石油烃污染的高盐水体及土壤是具有挑战性的,因此探究石油烃降解菌株的耐盐机制尤为重要。【目的】对石油降解菌HX-2的耐盐机制及与耐盐性相关的基因进行研究。【方法】通过GC分析菌株HX-2在不同石油加入量及高盐条件下的烃降解情况;利用电导率仪及原子吸收光谱对细胞内离子含量进行分析;比较外源添加甜菜碱前后对胞外多糖(extracellular polysaccharide,EPS)及高盐土壤中石油降解情况的影响;最后对耐盐相关基因进行了qPCR分析研究。【结果】石油降解菌Rhodococcus sp. HX-2可以对10 000-100 000 mg/L的石油进行降解,3 d降解率均达到70%以上,并可在1%-10%NaCl存在下降解石油,在6%Na Cl浓度下仍有43.8%的降解率。对HX-2菌株耐盐机制的研究表明,细胞内阳离子浓度随着盐浓度的变化没有显著差异,而积累相容性物质甜菜碱并促进EPS的合成才是石油降解菌HX-2的耐盐机制。同时,扫描电镜结果表明,外源甜菜碱的添加通过刺激EPS的合成提高菌株的耐盐性。由HX-2菌株得到4种甜菜碱转运蛋白基因H0、H1、H3、H5和1种甜菜碱合成相关基因BetB。对菌株HX-2的基因转录分析表明,NaCl、甜菜碱诱导H0、H1、H3和H5的表达;在甜菜碱与Na Cl共存时,基因转录水平达到最大值。【结论】Rhodococcus sp. HX-2具有在盐渍化环境中修复烃类污染物的应用潜力。     

微生物强化修复石油污染土壤的研究进展

微生物修复被认为是去除石油污染物和修复石油污染土壤的一种经济、高效且无二次污染的绿色清洁技术。受土壤环境条件和石油污染物性质等因素制约,土壤中土著石油降解微生物常存在数量不足、活性偏低、生长缓慢等问题,导致修复效果不佳、修复周期偏长。微生物强化修复技术可有效提高微生物降解效能,通过投加具有降解效能的功能菌株或菌剂、营养物质、表面活性剂、生长基质及固定化微生物等手段,可改善提升土著微生物对石油污染土壤的修复效果。文中梳理了已报道的石油降解微生物的种类,总结了微生物修复石油污染土壤的主要影响因素,阐述了微生物强化修复石油土壤的多种有效策略,提出了微生物强化修复石油污染的未来发展方向。     

玉米大斑病菌STK1与EGFP融合基因载体的构建及其在毕赤酵母中的表达

STK1基因是玉米大斑病菌调控分生孢子发育、渗透胁迫调节和致病性的重要MAPK基因。本文首先构建了含有增强型绿色荧光蛋白基因(EGFP)的毕赤酵母GSS115(Pichia pastoris GS115)表达载体p PIC3.5K-EGFP,再以玉米大班病菌模式菌株01-23的菌丝c DNA为模板,PCR扩增STK1基因,克隆到p PIC3.5K-EGFP,构建了STK1-EGFP融合基因的GS115表达载体p PIC3.5K-STK1-EGFP。利用电击转化法将该融合基因表达载体转化到GS115感受态细胞内,利用MD培养基筛选、PCR鉴定,获得了STK1-EGFP融合基因的毕赤酵母转化子。通过RT-PCR和荧光观察,发现STK1基因和EGFP基因均可以高效稳定地表达。另外,在试验中我们还发现,在STK1基因起始密码子前加入Kozak序列可以使STK1-EGFP融合基因的表达强度增强4.8倍。以上研究结果为STK1基因表达蛋白的亚细胞功能定位和抗体制备奠定了基础。     

香菇菌C91-3凋亡相关蛋白24414在毕赤酵母GS115中的表达与鉴定

目的通过构建毕赤酵母表达载体将香菇菌C91-3凋亡相关蛋白24414在毕赤酵母GS115中进行表达,同时对表达产物进行鉴定。方法从香菇菌C91-3菌丝体中提取总RNA,根据转录组测序结果,用3＇-Full RACE、5＇-Full RACE方法获得24414基因,并将其克隆到毕赤酵母的表达载体pPIC9K中,构建真核重组表达质粒pPIC9K-24414。用电转化的方法将此质粒转化到毕赤酵母GS115中并进行诱导表达,对表达产物用Westen-blot方法进行鉴定。结果通过菌落PCR和基因序列分析确定插入pPIC9K中的片段为24414基因片段,通过Westen-blot方法确定所表达蛋白为目的蛋白。结论重组质粒pPIC9K-24414成功构建,目的凋亡相关蛋白24414在毕赤酵母GS115中成功表达,为进一步研究香菇菌C91-3凋亡相关蛋白24414的生物学功能奠定了基础。     

重叠延伸PCR法克隆人脂联素基因及其在毕赤酵母中表达

利用重叠延伸PCR法克隆出人脂联素基因, 连接至克隆载体pGEM-T中, 转化大肠杆菌DH5a, 通过测序对其进行序列分析后, 进一步构建毕赤酵母表达载体pPIC3.5K-ADPN, 通过电击法转化毕赤酵母GS115, 转化的重组酵母菌用甲醇诱导外源基因表达。经PCR、Southern blotting鉴定, 获得了重组毕赤酵母菌株; 经甲醇诱导人脂联素基因表达, Western blotting杂交鉴定证明人脂联素基因已经在毕赤酵母中成功表达。结果表明重叠延伸PCR法准确方便克隆出人脂联素基因, 在30oC, 1%甲醇诱导48 h, 人脂联素基因在巴斯德毕赤酵母中的表达最佳。     

mMR-1基因的克隆和在毕赤酵母中分泌表达

hMR-1为本实验室首次克隆发现的一个人类新基因 ,是一种和三种肌肉收缩蛋白及多种细胞信号蛋白具有相互作用的膜蛋白。经与鼠基因组数据库进行同源分析后设计合成引物 ,利用RT-PCR技术从小鼠C57BL 6J脾脏T淋巴细胞总RNA中反转录得到鼠源MR-1基因 (mMR-1) ,提交GenBank ,收录号 (AY2 99972 )。序列分析证明其与人源MR-1基因 (hMR-1)同源性为 90.1%。构建表达载体pPIC9 mMR-1电转化PichiapastorisGS115 ,筛选得到整合分泌表达mMR-1蛋白的重组酵母菌株。表达目的蛋白分子量 25kD ,诱导 5d时产量达到 50mg/L ,通过Westernblot验证了表达产物的正确性。本研究为进一步研究新基因MR-1的生物学功能奠定了基础。     

人甲状旁腺激素(1-34)二联体与人血清白蛋白融合蛋白的构建及表达

构建人甲状旁腺激素(1-34)二联体与人血清白蛋白融合蛋白的表达载体,并表达得到该融合蛋白.通过设计强特异性的引物,利用重叠PCR技术,定向定量的拼接得到hPTH(1-34)二联体-HSA融合蛋白的基因;将构建好的融合基因插入表达载体pPIC9K,大量扩增重组质粒,并用Sal I线性化,电击转化毕赤酵母GS115,经组氨酸缺陷和G418抗性双重筛选得到阳性转化子;挑选阳性转化子进行甲醇诱导表达.测序结果表明得到的重组质粒pPIC9K-hPTH(1-34)二联体-HSA与目标设计完全一致;基因组PCR鉴定结果证明成功构建了hPTH(1-34)二联体-HSA融合基因的毕赤酵母(GS115)表达系统;SDS-PAGE电泳表明融合蛋白获得了表达,尿微量白蛋白试剂盒测定甲醇诱导表达3d后融合蛋白的产量为127 mg/L.     

表达乙肝病毒包膜中蛋白的嗜甲醇毕赤酵母菌株的构建

巴斯德毕赤酵母是一种很有潜力的真核表达体系。本文报告将已克隆的乙型肝炎病毒ｐｒｅＳ２－Ｓ基因亚克隆于巴斯德毕赤酵母胞内表达质粒ｐＰＩＣ３,构建重组ｐＰＩＣ３／ｐｒｅＳ２－Ｓ质粒,经酶切线性化后,将其用电转化导入酵母细胞内,经ＰＣＲ及ｄｏｔｂｌｏｔ检测,挑选出在染色体上稳定整合了乙肝病毒包膜中蛋白编码基因的嗜甲醇毕赤酵母菌株,为高效表达乙肝病毒包膜中蛋白奠定了基础     

利用双抗生素标记提高血管钠肽在毕赤酵母中的分泌表达

依照血管钠肽氨基酸序列,根据毕赤酵母密码子偏爱性,人工合成了血管钠肽的编码基因,通过PCR技术,扩增出5'端含有组氨酸标签的血管钠肽基因片段,构建的分泌型表达质粒pPIC9K-VNP,pPICZαB -VNP分别经SalⅠ和SacⅠ线性化后,双质粒转化毕赤酵母GS115宿主菌后,G418/Zeocin双抗筛选出整合型His⁺Mut^s表达菌株,Tricine-SDS-PAGE和Western blot分析,证明His-VNP在毕赤酵母中可有效分泌表达,摇瓶产量可达70mg/L左右,双质粒整合较单质粒整合重组子目的多肽表达量提高了75%。生物学活性研究表明,表达产物在体外具有对巨噬细胞iNOS和TNFα mRNA的抑制作用。     

新型集成干扰素-人血清白蛋白融合蛋白在毕赤酵母中的分泌表达和纯化

将含编码HSA天然信号肽、HSA和新型集成干扰素(NIFN)的融合基因,插入毕赤酵母表达载体pPIC3.5,转染毕赤酵母GS115,用于分泌表达融合蛋白HSA-NIFN的酵母工程菌。诱导表达后,产物经SDS-PAGE、Western blot和MALDI-TOF-MS分析表明该蛋白分子量为86369Da,且能被抗HSA单抗特异性结合;表达的HSA-NIFN经超滤、Blue亲和层析和CM阳离子交换层析纯化后,HSA-NIFN的纯度大于95%。用细胞病变抑制法测定其比活性为7.75±0.39×106IU/mg。     

应用双质粒共表达体系提高融合蛋白GGH在毕赤酵母GS115中的表达量

为实现人胰高血糖素样肽-1-人血清白蛋白融合蛋白 ((GLP-1A2G)2-HSA,简称GGH) 的规模化制备,通过pPICZαB与pPIC9K双质粒共表达体系提高融合蛋白GGH在毕赤酵母中的表达量。首先运用PCR技术扩增出融合蛋白GGH的基因片段,构建了表达质粒pPICZαB-ggh,并电转至经载体pPIC9K-ggh异位整合的GGH分泌型菌株——毕赤酵母GS115/F2;然后采用免疫学方法并结合高浓度抗生素筛选获得高产菌GS115/F3,在30 ℃,3％甲醇诱导80 h后GGH的表达量达到了491 m     

Expression of recombinant GFP-actin fusion protein in the methylotrophic yeast Pichia pastoris

The integrative vector pPIC3 for the yeast Pichia pastoris and a cDNA fragment encoding a fusion protein consisting of green fluorescent protein (GFP) and actin 5C of the fruit fly Drosophila melanogaster were used to construct a pPIC3-GFP-actin 5C expression plasmid. The P. pastoris host strain GS115 was transformed with the pPIC3-GFP-actin 5C carrying HIS4 as a selective marker. The transformants were selected on a histidine-deficient medium, and were shown to contain the gene of GFP-actin 5C fusion protein. Expression was induced by cultivation of the transformant cells in a methanol-containing medium. Production of the fusion protein in the yeast was detected by the bright green fluorescence of the GFP tag. The pattern of yeast cytoskeleton labeling by the fusion indicated proper folding and functioning of GFP-actin 5C in a heterologous system in vivo. After cell destruction, purification of GFP-actin 5C was performed by DNase I-Sepharose. Efficient binding of the chimera to the DNase I indicated nativity of the actin 5C fusion in vitro. SDS electrophoresis and further Western blot confirmed the purified protein to exhibit the expected molecular mass of about 70 kDa. The recombinant GFP-actin 5C was used to produce polyclonal antibodies, which had not been reported so far but are extremely needed for immuno-labeling and isolation of wild-type and mutant forms of actin 5C.