DDT降解菌株Chryseobacterium sp. PYR2对小麦的促生作用及其机理

【背景】前期结果表明,DDT降解菌株Chryseobacterium sp. PYR2可高效去除土壤中的DDT等污染物,具有潜在的应用价值,但该菌对植物的影响尚不清楚。【目的】探讨菌株Chryseobacterium sp. PYR2对植物的促生作用及其机理,为后续开发DDT降解及植物促生双效功能菌剂提供理论依据。【方法】配制该菌株的不同梯度稀释菌悬液,用纸卷发芽法和盆栽法研究菌悬液对小麦种子萌发和植株生长的影响;Salkowski法测定PYR2合成吲哚-3-乙酸(Indole-3-acetic acid,IAA)量;单因素实验研究不同培养条件对菌株生长及IAA合成的影响;液相色谱-串联质谱-多反应监测(LC-MS/MS-MRM)方法分析IAA在PYR2菌体内的生物合成途径。【结果】PYR2菌悬液可明显提高小麦种子萌发率并促进小麦植株的生长,小麦的侧根数、株高、鲜重、干重等指标均明显提高。该作用是由于菌株PYR2可以合成植物生长激素IAA。最适IAA合成条件:温度30°C,pH 7.0-8.0,盐浓度0.5%,L-色氨酸50mg/L。代谢液中检测到色醇、色胺和吲哚-3-乙酰胺3种中间代谢产物,推测PYR2体内存在3条IAA合成途径,分别为吲哚-3-丙酮酸(IPy A)、TAM和IAM途径。【结论】菌株PYR2对小麦具有明显的促生效果,是由于其具有多条高效合成IAA的代谢途径,表明其在农药污染土壤的生物修复及作物种植中具有潜在的应用前景。     

一株利用苯胺的细菌的分离筛选

从活性污泥中分离到一株能以苯胺为唯一氮源生长同时降解苯胺的细菌C7,经鉴定为芽抱杆菌（Bacillussp．C7）。该菌株最高可以降解500mg／L的苯胺,所需时间为9～12d,降解苯胺的最适pH和温度分别为8．0和30℃,最适苯胺浓度为400mg／L,在此条件下苯胺的降解率可达96．8％。试验结果表明,重金属离子对C7菌株苯胶的降解都有不同程度的抑制作用,以Hg²⁺、Ag⁺和Co²⁺最明显,结果还表明硫酸铵对苯胺的降解也有抑     

假单胞菌S—42对偶氮染料的脱色和降解代谢

Pseudomonas S-42 was capable of decolorizing azo dyes such as Diamira Brilliant Orange RR(DBO-RR), Direct Brown M (DBM), Eriochrome Brown R(EBR) and so on. The cell suspension, cell-free extract and purified enzyme of Pseud. S-42 could decolorize azo dyes under similar conditions: the optimum pH and temperature laid 7.0 and 37 degrees C respectively. The efficiencies of decolorizing of DBO-RR, DBM, EBR by intact cells stood more than 90%. When the cell concentration was 15 mg(wet)/ml and the reaction time was 5 hours, the decolorizing activity for above three azo dyes by intact cells were 1.75, 2.4, 0.95 micrograms dye/mg cell, respectively. Cell-free extract and purified enzyme could well express the decolorizing activity only under the anaerobic condition and added NADH. Purified enzyme belongs to azoreductase, its molecular weight is about 34,000-2000 daltons, and its Vmax and Km for DBO-RR are 13 mumol.mg protein-1.min-1 and 54 mumol/L. The results of the detection of the biodegrading products of DBO-RR by spectrophotometric and NaNO2 reactional methods showed that the biodegradation of azo dyes was initiated by the reduction cleavage of azo bonds. It was hypothesized that biodegrading metabolism pathway of DBO-RR by Pseudomonas S-42.     

一株海洋好氧反硝化细菌的鉴定及其好氧反硝化特性

【目的】从处理海洋养殖循环水的生物滤器生物膜中分离到1株具有好氧反硝化活性的细菌(菌株2-8),并进一步研究了该菌的分类地位及反硝化特性。【方法】采用16S rRNA基因序列分析对菌株进行初步鉴定,采用好氧培养技术,探讨了碳源种类、起始pH、NaCl浓度、C/N、温度和摇床转速对菌株2-8好氧反硝化活性的影响。【结果】该菌株的16S rRNA基因序列与Pseudomonas segetis FR1439T(AY770691)的相似性最高,达到99.9%,因此初步鉴定菌株2-8属于假单胞菌属(Pseudomonas sp.2-8)。碳源类型和C/N对其好氧反硝化作用的影响最为显著,以柠檬酸钠为唯一碳源,C/N为15时脱氮效率最高,低C/N导致亚硝酸盐的积累;其好氧反硝化的最适温度和pH分别为30℃和7.5;菌株2-8在摇床转速为160r/min下脱氮效果最好;NaCl浓度对其反硝化活性的影响不明显。【结论】在初始硝酸氮浓度为140mg/L,以柠檬酸钠为唯一碳源、C/N为15、pH为7.5、NaCl浓度为30g/L,30℃以及160r/min摇床培养的条件下,菌株2-8在48h内脱氮率可达92%且无亚硝酸盐积累。     

我国污染土壤生物修复技术的发展及现状

本文简要回顾了近30年来我国污染土壤生物修复技术的发展过程,主要包括生物修复技术在我国的发展阶段、生物修复的4大类型及其所适用对象与范围、生物修复用菌株的筛选与特性研究、活性菌株(菌剂)在典型污染土壤中的应用及其效果等,并针对土壤污染和生物修复技术的发展现状,简要讨论了未来生物修复技术的发展。     

微生物降解磺胺甲恶唑的研究进展

抗生素是一类难降解、低浓度就有高生态毒性效应的化合物,近年来被归为新型环境污染物,其环境残留与去除备受关注。作为广泛使用的抗生素之一,磺胺甲恶唑在水土环境中的残留量不断增加,检出率也越来越高。研究表明,磺胺甲恶唑是少数几种可被微生物降解的抗生素之一,微生物降解法是最具潜力的残留磺胺甲恶唑去除手段。本文总结了磺胺甲恶唑在土壤、沉积物、活性污泥、混合菌群、酶等条件下的降解及已分离的具有降解能力的单菌株对磺胺甲恶唑的降解情况,包括其降解效率、降解条件等,归纳了目前磺胺甲恶唑微生物降解的主要分类,并讨论了影响磺胺甲恶唑降解的两个特有因素。指出从分子生物学及生物信息学角度研究其降解途径,降解菌、降解菌群的人工构建及其在含磺胺甲恶唑污水处理中的应用与效果评价等应为今后磺胺甲恶唑生物降解与应用研究的重点。     

大肠杆菌抗铜蛋白高表达的条件

含有抗铜质粒pRJ1004的大肠杆菌(Escherichia coli)可以在含有20mmol/L的LB培养基中生长,菌落呈深棕色,其原因是由于一种“修饰铜”沉淀的结果。以同位素64~Cu所做的试验表明,抗性菌株比敏感菌株积累铜少,其抗性机制是减少吸收。质粒pRJ1004含一个抗铜基因组:pcoABCDRSE,,其中pcoABCDE为结构基因,pcoRS为调节基因。pcoABCD的基因产物和丁香假单胞菌(Pseudomonas syringae pv.tomato)的copABCD基因产物很相似,有很高的氨基酸序列同源性。而后者的菌落在含铜平板上则呈深蓝色,且细胞中可积累比敏感菌株更多的铜,可达细胞干重的0.3％。copABCD基因产物在细胞中的分布及功能都已研究得比较清楚,它们都是铜结合蛋白。     

食酸丛毛单胞菌AN3菌株降解苯胺代谢途径的研究

食酸丛毛单胞菌(\%Comamonas acidovorans\%)AN3菌株中降解苯胺的酶类均为诱导酶,在以苯胺为唯一碳、氮源和能源生长的细胞中,含有苯胺双加氧酶、邻苯二酚2,3双加氧酶、2羟基己二烯半醛酸脱氢酶、4草酰巴豆酸脱羧酶和4羟基2酮戊酸醛缩酶等。苯胺双加氧酶作用于苯胺的\%K\%m值和\%V\%\-\{max\}分别为292μmol/L和3.57μmol\5mg\+\{-1\}·min-1;邻苯二酚2,3双加氧酶作用于邻苯二酚的\%K\%m和\%V\%\-\{max\}分别为16.4 mol/L和15.2μmol\5mg\+\{-1\}\5min\+\{-1\}。根据实验结果,推测了该菌株降解苯胺的代谢途径。     

铜和其他重金属离子诱导大肠杆菌抗铜启动子的研究

通过测定荧光酶活性研究了大肠杆菌抗铜基因上的两个铜诱导的启动子。结果表明,在缺少抗铜质粒ｐＢＩＮ１９ｐｃｏ的情况下,启动子ＰｐｃｏＡｂｏｘ－ｌｕｘ和ＰｐｃｏＡｌｏｎｇ－ｌｕｘ的最大诱导均出现在５ｍｍｏｌ／ＬＣｕＳＯ４,而且ＰｐｃｏＡｂｏｘ是一个比即ＰｐｃｏＡｌｏｎｇ强的启动子;铜对两个ＰｐｃｏＥ－ｌｕｘ构建的诱导的生物荧光曲线中,有两个峰,第一个峰出现在０．５ｍｍｏｌ／ＬＣｕＳＯ４时,第二个峰亦即最大诱导出现在约５ｍｍｏｌ／ＬＣｕＳＯ４时,并且ＰｐｃｏＥｌｏｎｇ的活性比ＰｐｃｏＥｂｏｘ高。结果还表明,启动子ＰｐｃｏＥ比ＰｐｃｏＡ活性高得多;此外,由于两个Ｐｐｃｏｓｈｏｒｔ－ｌｕｘ构建均不显示任何荧光酶活性,说明Ｃｏｐｐｅｒｂｏｘ对于抗铜基因来说是非常重要甚至是必需的。在质粒ｐＢＩＮ１９ｐｃｏ存在的情况下,所有启动子的最大诱导均出现在６ｍｍｏｌ／ＬＣｕＳＯ４时,而且比无该质粒时的相应最大诱导值高得多。以其他重金属离子进行诱导实验结果表明,锌和镍可以作为诱导物且锌的效果较好,镉和银则不能诱导抗铜系统。     

假单胞菌S-42对偶氮染料的脱色和降解代谢

假单胞菌S-42(Pseudomonas S-42)对活性艳橙KN-4R、直接深棕M、酸性媒介棕RH等偶氮染料具有良好的脱色作用,该菌株的细胞悬液、无细胞提取液和纯酶的脱色条件较一致,最适pH为7.0,最适温度为37℃。细胞悬液对上述三种染料的脱色率都可达90％。当细胞浓度为15mg／ml,反应5h,其脱色话力分别为1．75,2．4、0.95μg染料／mg细胞;无细胞提取液和纯酶要求厌氧和加有NADH时才具有话性;纯酶属于偶氮还原酶,分子量为34000士2000,对活性艳橙KN-4R的最大反应速度Vmax为13μmol.mg蛋白-1 min-1,米氏常数Km=54μmol。S-42菌株降解话性艳橙KN-4R的反应产物的吸收光谱和亚硝酸钢反应等方法检测结果表明,偶氮染料的生物降解开始于偶氮双键的还原裂解。本文还提出了S-42菌株降解活性艳橙KN-4R的假设反应式。