吡虫啉降解菌群结构解析及菌株资源挖掘

新疆地区为控制棉花连作引发的棉蚜等害虫规模性爆发，长期大量使用了吡虫啉等农药，为获得适合当地气候土壤环境条件下，降解吡虫啉的微生物资源，以吡虫啉为唯一碳源从新疆棉花长期连作土壤中富集降解菌群，通过高通量测序分析其结构组成，利用多种常规培养基和通过高通量测序结果设计的培养基从吡虫啉降解菌群（BCL）中挖掘细菌资源。结果表明，菌群在门分类水平上主要由变形菌门（Proteobacteria，67.05%）；放线菌门（Actinobacteria，10.67%）、厚壁菌门（Firmicutes，9.99%）、绿弯菌门（Chloroflexi，4.1%）、酸杆菌门（Acidobacteria，2.84%）等组成；在属分类水平，占比最多的依次为Pseudomonas（16.33%）、Moraxella（11.14%）、Escherichia（4.57%）、Brochothrix（2.19%）等，未能分类的菌属占58.13%。通过基础无机盐等常规培养基分离出BP2、BP5、BP8、BG5、BJ7、BJ17、BJW8等48株菌株，分别隶属于为Shinella、Nocardioides、Agromyces、Sphingopyxis、Bacillus、Cellulosimicrobium、Bosea等属。经Trace element solution和 Vitamin solution培养基分离获得了BMV3、BMV5、BMV7.1、BMV14.1、BLE1、BLE3.1、BLE4、BLE5、BLE10.1等25株菌株，分别隶属于Paenibacillus、Ammoniphilus、Planococcus、Brevibacillus、 Paenibacillus、Bacillus、Sphingopyxis、Rhodococcus、Nocardioides等属。使用16S rRNA序列对比分析，BP5与Nocardioides nitrophenolicus NSP 41同源性达98.08%，BMV5与Ammoniphilus resinae CC-RT-E同源性达98.5%，其他菌株同源性介于98.29%~100%之间。可见依据高通量测序结果设计培养基，可以有针对性地从源自新疆棉区土壤的吡虫啉降解菌群中分离出一些低丰度菌属。在摸索分离新疆特殊环境微生物资源的同时也能为该地区生物修复农药污染土壤提供参考。