磺酰脲类除草剂残留的微生物降解研究进展

磺酰脲类除草剂是一类高效、低毒和高选择性的除草剂, 此类除草剂能有效地防除阔叶杂草, 其中有些品种对禾本科杂草也有抑制作用。由于该类除草剂易残留药害及容易对地表水造成污染, 因而其在环境中的持久性和环境安全性备受人们关注。本文综述了磺酰脲类除草剂的应用概况及其作用机理、降解磺酰脲类除草剂的常见微生物种类及影响微生物降解效率的因素, 最后展望了微生物修复技术与抗除草剂的转基因作物是解决除草剂残留药害的最佳途径。     

磺酰脲除草剂在土壤中的环境行为研究进展

概述了磺酰脲除草剂在土壤中的吸附与解吸附,降解与残留、迁移以及抑制土壤酶活性等环境行为,探讨了土壤pH值、不同土壤类型、土壤水分含量及有机质等环境行为过程的影响,引用分布活性模型来解释除草剂的解吸滞后现象,并对磺酰脲除草剂在土壤中的生物降解和非生物降解机理进行了探讨,并从生态毒性,吸附作用力以及降解模型方面对今后的研究进行了展望。     

除草剂的微生物降解研究进展

微生物降解是环境中农药消解的重要因素,分离筛选纯培养的农药降解微生物并阐述其降解机制为微生物修复环境的应用提供重要的菌株资源和理论依据。本文简述了广泛使用的8类除草剂(包括有机磷类、磺酰脲类、氯乙酰胺类、均三嗪类、芳氧基苯氧基丙酸酯类、苯氧乙酸类、二硝基苯胺类和硫代氨基甲酸酯类除草剂)的降解微生物资源及其降解途径和降解基因的研究进展,并分析了目前除草剂污染修复存在的问题及未来的发展方向。     

二苯醚类除草剂的微生物降解研究进展

二苯醚类除草剂是一类广谱、高效、高选择性的除草剂,广泛应用于大豆、花生等农田一年生和多年生阔叶杂草的防除。由于该类除草剂不易降解,多年连续使用会导致其在土壤环境中的大量积累。本文概述了二苯醚类除草剂的基本结构及其对生物的影响,总结了降解二苯醚类除草剂的微生物种类、降解途径和降解过程中关键酶及其基因,分析了影响微生物降解二苯醚类除草剂的因素,对二苯醚类除草剂微生物降解未来的研究方向进行了展望,为深入研究二苯醚类除草剂的生物降解提供参考。     

转基因除草剂-抗性亚麻的田间试验

对于谷类种植而言,磺酰脲类除草剂可以较少用量并有效控制杂草。然而,这些化合物会在土壤中活动若干年,因此一旦使用磺酰脲除草剂,农民便不能轮种庄稼。因此,在加拿大西部,田地必须连续种植谷物或者在夏季休耕。如能培育一种抗磺酰脲的阔叶作物,如亚麻(Linum usitatissimum)则可以轮种谷物;若磺酰脲的活性足够强,不添加其它除草剂(如溴苯腈)也能控制杂草。溴苯腈的毒性比磺酰脲大。     

取代脲类除草剂的微生物降解

取代脲类除草剂主要用来防除一年生禾本科杂草和阔叶杂草,自20世纪中期推入市场以来,在世界范围内被广泛使用,已成为重要的除草剂之一。随着取代脲类除草剂的持续施用,其在环境中的残留严重超标,危害日益凸显。因此,取代脲类除草剂在环境中的吸附、迁移和降解等行为备受关注。研究表明细菌降解N,N-二甲基取代脲类除草剂主要是通过连续脱甲基作用后断脲桥降解,而降解N-甲氧基-N-甲基取代脲类除草剂是通过脲桥的直接断裂。真菌降解取代脲类除草剂的途径则较为复杂,尚需进一步阐明。本文综述了近年来分离筛选的取代脲类除草剂降解菌株及其降解途径的最新研究进展,为取代脲类除草剂污染环境的生物修复研究提供参考。     

苄嘧磺隆的室内生物活性测定

苄嘧磺隆是应用最为广泛的磺酰脲类除草剂品种之一,主要用于防除水稻田阔叶类杂草。本文采用盆栽法对苄嘧磺隆作研究测定,其结果苄嘧磺隆对供试植物稗草有一定抑制作用,对供试植物反枝苋具有良好的抑制活性。当前,农作物的杂草治理仍然以使用除草剂为主。21世纪对除草剂的要求是高活性、高选择性和环境友好,这就对除草剂的应用和发展提出了很高的要求。除草剂生物测定法作为开发新的除草剂、筛选除草剂新品种的重要手段已得到广泛的应用。     

三酮类除草剂微生物降解的研究进展

三酮类除草剂是一类高效、广谱、高选择性的除草剂,能够有效地防除玉米地多种阔叶杂草和禾本科杂草。该类除草剂在土壤、水体中残留,易造成地表和地下水污染。有关研究表明,微生物降解有望成为解决该类除草剂残留的有效措施。本文分析了2种三酮类除草剂带来的生态效应,总结了已报道的微生物降解资源,简述了降解基因/酶的研究进展及可能的降解途径,为深入研究三酮类除草剂的生物降解提供一定的信息支撑。     

乙草胺降解菌系的分离鉴定及其生长降解特性研究

乙草胺是一种主要用于防除禾本科杂草的酰胺类除草剂,苄嘧磺隆是一种用于防除阔叶杂草的磺酰脲类除草剂,乙·苄复配制剂由于扩大了除草谱而被广泛应用于稻田中,但大量使用也带来了环境隐患。本研究从长期施用乙·苄复配制剂的稻田土壤中筛选到1个可耐受600 mg/L苄嘧磺隆的乙草胺降解复合菌系,从中分离到4个细菌菌株66C-1、66C-2、66C-3、66C-4,利用形态、生理生化及分子生物学方法,分别鉴定为粘质沙雷式菌(Serratia marcescens)、Psedomona shunanensis、恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)和硝化还原假单胞菌(Pseudomonas nitroreducens)。这4个菌株等比例混合构成的降解菌系HXDW可以利用乙草胺为唯一碳源、但不能利用丁草胺、异丙甲草胺和吡氟酰草胺等其他酰胺类除草剂。降解菌系HXDW在乙草胺初始浓度为100 mg/L的无机盐培养基中,0.1%~2.0%Na Cl浓度范围内生长良好,最适培养温度为25℃。提取降解菌系不同部位粗酶液对50 mg/L乙草胺进行处理,胞外提取液的24 h乙草胺降解率为44.95%,表明降解菌系HXDW对乙草胺的降解作用主要存在于胞外。     

生物降解聚烯烃类塑料研究进展

聚烯烃类塑料是一类以C–C键为骨架的高分子材料,被广泛应用于日常生活的各个领域。由于具有稳定的化学性质并且难以被环境中的微生物快速降解,聚烯烃塑料废弃物在全球范围内持续积累,造成了严重的环境污染及生态危机。近年来,利用生物方法降解聚烯烃类塑料引起了研究人员的广泛关注。自然界丰富的微生物资源为生物降解聚烯烃类塑料废弃物提供了可能,已经有一些对聚烯烃塑料具有降解能力的微生物被陆续报道。本文总结了聚烯烃类塑料生物降解资源及生物降解机制的研究进展,提出了目前聚烯烃类塑料生物降解过程存在的问题,并对未来的研究方向进行了展望。     

酵母中甾醇定向存储转运及理性强化技术研究进展

大环内酯类抗生素是一类以大环内酯为母核的广谱抗生素。近些年,由于人们对其不规范的生产和使用,抗生素污染成为了重要的环境问题。大量研究表明微生物降解是现阶段处理抗生素污染的最理想方法。为进一步推动大环内酯类抗生素生物降解的研究,文中概述了大环内酯类抗生素的环境污染现状、微生物降解菌株、降解酶、降解途径和降解大环内酯类抗生素的微生物处理方法,并对大环内酯类抗生素生物降解亟待解决的瓶颈问题进行了讨论,以期为微生物降解后续研究提供参考。     

大环内酯类抗生素微生物降解的研究进展

大环内酯类抗生素是一类以大环内酯为母核的广谱抗生素。近些年,由于人们对其不规范的生产和使用,抗生素污染成为了重要的环境问题。大量研究表明,微生物降解是现阶段处理抗生素污染的最理想方法。为进一步推动大环内酯类抗生素生物降解的研究,文中概述了大环内酯类抗生素的环境污染现状、微生物降解菌株、降解酶、降解途径和降解大环内酯类抗生素的微生物处理方法,并对大环内酯类抗生素生物降解亟待解决的瓶颈问题进行了讨论,以期为微生物降解后续研究提供参考。     

多环芳烃微生物降解基因的研究进展

多环芳烃(PAHs)是环境中普遍存在的一类有机污染物,微生物的降解是PAHs去除的主要途径。近年来,有关PAHs微生物降解途径和代谢产物的研究已有很多报道。小分子PAHs一般可以直接被微生物降解,而大分子PAHs则需要微生物以共代谢的方式降解。在过去20年中,微生物降解PAHs的基因相继被发现,各种基因在调控PAHs降解过程中的功能也越来越清晰。本文概述了PAHs微生物降解基因方面的研究进展,详细介绍了微生物对萘、菲的降解基因,最后对PAHs微生物降解基因的应用前景进行了展望。     

乙酰羟酸合成酶同工酶基因ilvBN、ilvGM和ilvIH的表达及对除草剂抗性的比较

乙酰羟酸合成酶(AHAS)是磺酰脲类和咪唑啉酮类等AHAS抑制剂类除草剂的作用靶标。获得抗此类除草剂的AHAS突变基因资源具有非常重要的理论和应用价值。本研究从抗甲磺隆菌株Klebsiella sp.HR11和甲磺隆敏感菌株Klebsiella pneumoniae MGH 78578中分别克隆到AHAS三种同工酶基因ilvBN、ilvGM和ilvIH。抗性菌株和敏感菌株AHAS三种同工酶基因在氨基酸水平上差异位点主要集中在ilvBN和ilvGM的大亚基上。将2株菌的ilvBN、ilvGM和ilvIH分别构建到表达载体pET29a(+)中,在Escherichia coli BL21(DE3)中进行表达,测得只有含菌株HR11 ilvBN和ilvGM的转化子细胞破碎液AHAS对各类AHAS抑制剂类除草剂具有较强的抗性,而含菌株HR11 ilvIH和菌株MGH78578 ilvBN、ilvGM和ilvIH的转化子细胞破碎液AHAS对各类AHAS抑制剂类除草剂敏感。     

可降解塑料的微生物降解研究进展

塑料材料的广泛使用给环境带了巨大的污染和处理压力,使用可降解塑料替代传统塑料是解决这一问题的重要途径。可降解塑料的生物降解是由相应的微生物和降解酶来完成的。综述了目前常见的生物降解塑料的微生物降解研究和进展情况,明确了微生物在可降解塑料生物降解中的重要性。     

聚乙烯醇生物降解研究进展

聚乙烯醇(PVA)是一种在纺织和化工行业中广泛使用的难降解的高分子聚合物。随着人们对纺织工业清洁生产的关注,如何在退浆工艺中就实现对PVA的生物降解、减少PVA废水的排放,并避免化学退浆过程中高温和氧化造成的棉纤维损伤,是近年来纺织生物技术领域的研究热点。由于PVA降解菌种类不多、培养周期长,PVA降解酶酶活不高、提取不容易等原因,使PVA的生化降解研究还局限在PVA降解菌的筛选、PVA降解酶的酶学性质研究等方面,PVA降解酶还未在纺织工业上得到应用。本文综述了近年来国内外在PVA降解菌筛选、PVA降解酶提取及酶学性质、PVA生化降解机理等方面的研究进展,并讨论了PVA生化降解研究中存在的问题及发展方向。     

聚对苯二甲酸乙二醇酯生物降解的研究进展

塑料广泛存在于人类的日常生活中，在给人们生活带来便利的同时，大量塑料废物也给环境带来很大压力。聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate, PET)是一种以石油为原料的高分子热塑性材料，因其具有耐用、透明度高、重量轻等特性，已成为世界上使用最广泛的塑料之一。由于PET具有结构复杂以及难降解的特性，可在自然界中长期存在，不仅对全球生态环境造成严重的污染，而且已经威胁到人类健康。如何对PET废弃物进行降解已成为全球的难题之一，相较于物理法和化学法，生物降解法是目前处理PET废弃物最为绿色环保的方法。本文分别介绍了微生物和生物酶对PET生物降解的研究现状、PET的生物降解途径、PET生物降解机制以及PET降解酶的分子改造等方面的研究，并对如何实现PET的高效降解、寻找和改造可降解高结晶度PET的微生物或酶进行展望，为PET的生物降解微生物或酶的有效开发应用提供理论依据。     

灭幼脲Ⅲ号在好气水环境中的降解代谢的初步研究

本文研究了新农药灭幼脲Ⅲ号在好气水环境中的降解与代谢。在避光条件下,观察了灭菌组与实验组中灭幼脲Ⅲ号及其主要代谢产物的消长过程,比较了它的化学水解与微生物降解的差异。在室内模拟好气系统中,研究了母体化合物在水体中的残留动态和生物降解半衰期,及其初期主要代谢途径的转化产物,同时分别用高效液相色谱法,紫外吸收光谱扫描,以及特征有机质谱图,对灭幼脲Ⅲ号的两种主要代谢产物进行了定性定量测定。结果表明:灭幼脲Ⅲ号在室内好气环境中较易水解,而且水中微生物的存在能加速它的降解,母体化合物在水体中初期代谢主要途径为分子中的苯甲酰碳与脲氮键首先开裂,生成邻氯苯甲酸(CBA)和对氯苯基脲素(CPU)。     

二硝基苯胺类除草剂微生物降解研究进展

二硝基苯胺类除草剂是一类广谱、高效且广泛使用的除草剂,微生物的降解代谢作用是其在环境中消解的最主要因素。分离筛选除草剂的高效降解菌株、分析其降解途径并阐明其微生物降解机制,可为除草剂残留污染的微生物降解修复提供理论依据和优良的降解菌株、降解基因和酶资源。本文简述了二硝基苯胺类除草剂的微生物降解菌株、降解代谢途径和降解基因/酶的研究进展,为进一步研究该类除草剂的微生物降解及其污染生物修复提供理论依据和资源。     

多环芳烃厌氧生物降解研究进展

多环芳烃（PAHs）是环境中广泛分布的一类持久性有机污染物,对生态环境和公众健康具有极大危害。微生物降解是环境中去除多环芳烃污染的有效途径,近年来PAHs厌氧生物降解研究逐渐取代好氧降解成为人们关注的重点。本文从PAHs厌氧生物降解的研究背景出发,从不同厌氧还原反应体系、厌氧降解微生物、PAHs厌氧生物转化途径等方面阐述了PAHs厌氧生物降解的研究概况,归纳了对PAHs厌氧生物降解有积极作用的影响因素,提出了PAHs厌氧降解研究目前存在的问题,并对该领域未来研究方向作了简述和展望。希望为多环芳烃厌氧生物降解与环境修复研究与实践提供参考。