阿特拉津降解菌ATR3的分离鉴定与土壤修复

阿特拉津因效率高、价格低廉,是我国玉米田施用最广泛的除草剂之一,但其结构稳定,残留时间长,因此对生态环境和人类健康造成了一定的危害。从长期受阿特拉津污染的玉米田土壤中筛选并鉴定阿特拉津降解菌,明确其在不同类型土壤中的去除能力。对分离出的阿特拉津降解菌ATR3进行生理生化分析和16S rRNA序列鉴定,确定菌株ATR3为节杆菌属（Arthrobacter sp.）。该菌株以阿特拉津为唯一氮源,培养48 h后对1 000 mg/L阿特拉津的去除率达到97%以上。敏感作物盆栽试验结果表明,阿特拉津在棕壤上去除最快,褐土次之,黑土最慢,说明阿特拉津在土壤中的去除过程与土壤本身的理化性质呈相关关系。同时,该菌株处理14 d后,能明显恢复玉米的各项生物学指标,说明该菌株对阿特拉津污染土壤具有良好的修复能力。为阿特拉津降解菌剂的推广利用提供参考。     

阿特拉津降解菌株的分离、鉴定和工业废水生物处理试验

用液体无机盐培养基富集培养法和无机盐平板直接分离法, 从生产阿特拉津的农药厂的废水和污泥混合物中分离到13个能以阿特拉津为唯一氮源生长的细菌菌株。通过16S rRNA基因序列分析, 11个菌株被鉴定为Arthrobacter spp., 2个菌株被鉴定为Pseudomonas spp.。对阿特拉津降解活力最高的Arthrobacter sp. AD30和Pseudomonas sp. AD39的降解基因组成和降解特性进行了详细研究。降解基因的PCR扩增表明, AD30和AD39都含有trzN-atzBC基因, 能将有毒的阿特拉津降解成无毒的氰尿酸。降解实验表明, 向阿特拉津浓度为200 mg/L的无机盐培养基中分别接种等量的AD30、AD39和这两个菌株的混合菌液, 30°C振荡培养48 h以后, 阿特拉津去除率分别为92.5%、97.9%和99.6%, 表明混合菌的降解效果好于单菌。用AD30和AD39的混合菌液接种阿特拉津浓度为176 mg/L的工业废水, 30°C振荡培养72 h以后, 99.1%的阿特拉津被去除, 表明混合菌株在阿特拉津工业废水的生物处理中有很好的应用潜力。     

阿特拉津工业废水降解菌株的分离和生物处理

阿特拉津(Atrazine)是一种三嗪类除草剂,商品名莠去津,主要用于玉米、高粱和甘蔗地的杂草防除.研究表明,阿特拉津是一种内分泌干扰剂,它能干扰激素的调节功能,引起人和两栖动物的生殖缺陷,诱发肿瘤和癌症,其生态毒理风险不容忽视[1-3].     

一株阿特拉津降解菌的分离鉴定及降解特性

从农药厂废水处理池的活性污泥中分离到一株阿特拉津降解菌X-4, 根据其生理生化特性和16S rRNA基因序列相似性分析, 将其初步鉴定为节杆菌属(Arthrobacter sp.)。该菌能以阿特拉津为唯一碳氮源生长, 42 h内对100 mg/L的阿特拉津降解效果为95.7%, 降解阿特拉津的最适温度为30 °C, pH为7.0。该菌对多种重金属离子都存在抗性, 显示了其在去除阿特拉津和重金属复合污染方面的应用潜力。对其降解基因的初步研究显示, 该菌含有trzN、atzB和atzC 3个阿特拉津降解相关基因。     

阿特拉津降解菌SA1的分离鉴定及其降解特性研究

为进行阿特拉津(AT)污染的生物修复,从AT降解混合菌群中,经长期的交替液体摇瓶培养和平板划线分离,筛选到一株能完全降解AT的菌株SA1。经生理生化特征及16S rDNA序列分析,将该菌鉴定为假单胞菌属(Pseudomonas sp.)。与已报道的AT降解菌Pseudomonas sp.ADP不同,SA1能以AT为唯一碳源、氮源和能源生长,培养基中添加铵盐不抑制SA1的降解功能,而添加葡萄糖时,累积的氰尿酸会被快速降解。SA1生长的最适温度为37℃,最适pH值为7.0。SA1的静息细胞在10℃~40℃或pH值4~11时均能高效降解AT,比ADP降解具有更广的pH和温度范围,表明SA1降解菌株具有广阔的应用前景。SA1中AT降解基因为保守的atzABCD,并含有IS1071的tnpA基因片段,传代过程中降解基因会以一定频率丢失。     

阿特拉津降解菌株的分离和鉴定

从农药厂废水中分离到6株能以除草剂阿特拉津为唯一氮源生长的细菌,即假单胞菌（Pseudomonas spp,.)AD1,AD2和AD6,土壤杆菌（Agrobacterium sp.)AD4,黄单胞菌（Xanthomonas sp.)AD5,欧氏菌（Erwinia sp.)AD7,AD1菌株能使无机盐培养基中的0．3g/L阿特拉津在72h内降解99．9％,当以AD1,AD2,AD4,AD5,AD6和AD7菌株的总DNA为模板进行PCR扩增时,除AD2菌株以外,均得到了与献报道的假单胞菌ADP菌株的阿特拉津氯水解酶基因（atzA)同源的PCR产物。     

阿特拉津降解菌株DNS32的降解特性及分类鉴定与降解途径研究

【目的】研究阿特拉津降解菌株DNS32的菌种分类、降解特性及降解途径,丰富阿特拉津降解菌菌种资源。【方法】在长期施用阿特拉津的东北地区寒地黑土中筛选出一株以阿特拉津为唯一氮源生长的降解菌株DNS32,测定其基本降解特性,通过16S rRNA序列分析进行分类鉴定,并利用阿特拉津降解基因PCR扩增技术及降解产物生成量的测定,进一步揭示其降解途径。【结果】实验结果发现DNS32菌株具有较好的降解能力,且在相对较低温度下也具有一定的降解能力。16S rRNA序列分析结果表明DNS32与鲁氏不动杆菌(Acinetobacter lwoffii)16S rRNA序列同源性高达99%。成功地扩增降解基因trzN、atzB及atzC,实验结果表明DNS32遵循Arthrobacter aurescens TC1的降解模式,可将阿特拉津降解为氰尿酸,降解产物的生成量测定也证明了这一点。【结论】实验结果丰富了阿特拉津降解菌菌种资源,为不动杆菌属的阿特拉津降解菌研究提供了参考。     

阿特拉津降解菌株的分离和鉴定*

从农药厂废水中分离到６株能以除草剂阿特拉津为唯一氮源生长的细菌,即假单胞菌（Ｐｓｅｕ－ｄｏｍｏｎａｓ ｓｐｐ．）ＡＤ１、ＡＤ２和 ＡＤ６,土壤杆菌（Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ　ｓｐ．）ＡＤ４,黄单胞菌（Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ ｓｐ．）ＡＤＳ,欧文氏菌（Ｅｒｗｉｎｉａ ｓｐ．）ＡＤ７。ＡＤ１菌株能使无机盐培养基中的 ０．３ｇ／Ｌ阿特拉津在７２ｈ内降解９９,９％。当以ＡＤ１、ＡＤ２、ＡＤ４、ＡＤ５、ＡＤ６和ＡＤ７菌株的总ＤＮＡ为模板进行ＰＣＲ扩增时,除Ａ     

阿特拉津降解菌株AD111的分离鉴定及其降解特性

【背景】玉豆轮作过程中,玉米田中长残留除草剂阿特拉津易对下茬大豆作物产生不良影响。【目的】从黑龙江省安达市的农田土筛选一株能适应该土壤环境生长的阿特拉津降解菌并研究其降解特性。【方法】利用富集培养法,分离、筛选一株阿特拉津高效降解菌并结合外观形态、生理生化及16SrRNA基因序列测定对其进行鉴定,通过单一变量法设置不同的碳源、pH、温度和阿特拉津浓度,研究降解菌株最佳发酵及降解条件。【结果】得到一株在BSM-G中能够以阿特拉津为唯一氮源生长的高效阿特拉津降解菌AD111,鉴定为马德普拉塔无色小杆菌(Achromobacter marplatensis)。菌株AD111降解阿特拉津的最适温度为35℃,最适pH为8.0,最佳碳源为蔗糖,24 h内对浓度为50 mg/L的阿特拉津降解率达到99.7%,对300 mg/L的阿特拉津降解率达到81.9%。【结论】降解菌AD111具有较好的环境适应及阿特拉津降解能力,为解决黑龙江偏碱土壤中阿特拉津残留提供了良好的候选菌株。     

阿特拉津及其降解菌的使用对土壤微生物群落的影响

比较了阿特拉津及降解菌株BTAH1的使用对土壤微生物的影响.结果表明,在实验周期内阿特拉津对土壤微生物的代谢作用有较明显的刺激作用,与空白土壤(未施用阿特拉津和降解菌)相比,对照土壤(施用50mg·kg^-1土阿特拉津)呼吸强度显著增加,且土壤中的阿特拉津浓度对土壤NH₄⁺-N和NO₃^--N浓度的影响显著.降解菌BTAH1可在1周内降解土壤中98%以上的阿特拉津,从而使土壤呼吸强度有所下降,土壤中NH₄⁺-N和NO₃^--N的浓度基本与空白土壤持平,对微生物量C和微生物量N影响不显著;放线菌和真菌数量也基本与空白持平,细菌数量较高.对土壤细菌的16SrDNA文库的ARDRA分析发现,阿特拉津及其降解菌的使用对土壤细菌群落结构有一定程度的影响,阿特拉津的使用会降低细菌群落的多样性,而降解菌的使用会恢复土壤细菌的多样性.     

除草剂氟磺胺草醚降解菌FB8的分离鉴定与土壤修复

【目的】从氟磺胺草醚污染土壤分离高效降解菌株,进行分类学鉴定、降解特性及土壤修复能力初步研究,为氟磺胺草醚污染土壤微生物修复提供新的菌株。【方法】通过形态特征、生理生化特征和16S rRNA序列分析方法进行菌株鉴定;通过农药初始浓度、pH值、温度等环境因素的研究得到菌株的最适生长条件;通过敏感作物和靶标杂草的盆栽生测试验,验证菌株对氟磺胺草醚污染土壤的修复能力。【结果】本试验从黑龙江省长期施用氟磺胺草醚的大豆田地中分离出一株能以氟磺胺草醚为唯一碳源生长的细菌FB8,初步鉴定为假单胞菌属(Pseudomonas),该菌株在96 h内对500 mg/L氟磺胺草醚的降解率高达86.75%,其最适生长条件为500 mg/L农药初始浓度、初始pH6.0-8.0、35-37℃,该菌株处理30 d能够显著恢复敏感作物玉米和高粱的各项生物量指标,对氟磺胺草醚浓度为5 mg/kg的土壤修复效果明显。【结论】从黑龙江省污染土壤中筛选得到的高效降解氟磺胺草醚的门多萨假单胞菌Pseudomonas mendocina FB8,盆栽生测试验表明该菌株具有很好的土壤修复作用,可为氟磺胺草醚的生物修复研究提供适宜的菌种资源。     

Isolation and characterization of an atrazine-degrading Rhodococcus sp. strain MB-P1 from contaminated soil

Aims:  The aim of this study is to isolate and characterize organisms capable of utilizing high concentration atrazine from the contaminated sites.
Methods and Results:  A selective enrichment was used for isolating atrazine-degrading organisms from the contaminated sites resulting in isolation of an efficient atrazine-degrading organism designated as strain MB-P1. On the basis of 16S rRNA gene sequencing, total cellular fatty acid analysis and physiological and biochemical tests, strain MB-P1 was identified as a member of genus Rhodococcus . High performance liquid chromatography was performed to identify the atrazine degradation intermediates demonstrating that the degradation proceeds via formation of 'de-ethylatrazine' and 'de-isopropylatrazine'. Further, plasmid curing by SDS method showed atrazine-degrading gene(s) to be plasmid-encoded.
Conclusions:  We have successfully isolated a Rhodococcus sp. strain MB-P1 which is capable of utilizing atrazine as sole source of carbon and energy at very high concentrations of 1000 ppm. The pathway for degradation of atrazine has also been determined. The metabolic gene(s) responsible for atrazine degradation was found to be plasmid-encoded.
Significance and Impact of the Study:  Rhodococcus sp. strain MB-P1 could be used as an ideal model system for in-situ degradation and restoration of ecological niches which are heavily contaminated with atrazine.     

Isolation and characterization of Arthrobacter sp. strain MCM B-436, an atrazine-degrading bacterium, from rhizospheric soil

Atrazine is one of the most environmentally prevalent s-triazine-ring herbicides. The widespread use of atrazine and its toxicity necessitates search for remediation technology. As atrazine is still used in India as a major herbicide, exploration of atrazine-degrading bacterial community is of immense importance. Considering lack of reports on well characterized atrazine-degrading bacterial cultures from India and wide diversity and density of microorganisms in rhizosphere, soil sample from rhizosphere of atrazine-resistant plant was studied. Arthrobacter sp. strain isolated in this investigation utilizes atrazine as the sole nitrogen source. In addition, the bacterium degrades other triazines such as ametryn, cyanizine, propazine and simazine. PCR analysis confirms the presence of atzBCD and triazine hydrolase (trzN) genes on chromosomal DNA. Sequencing of the trzN gene reveals high sequence similarity with trzN from Nocardioides sp. C190. An inducible and intracellular atrazine chlorohydrolase enzyme was isolated and partially purified from this isolate. This study confirms the presence of atrazine-degrading microbial population in Indian soils and could be used efficiently for remediation of contaminated soils. Presence of trzN gene indicates possible presence of bacterial community with more efficient and novel enzymatic capabilities. Comparison of enzyme and gene structure of this isolate with other geographically distinct atrazine-degrading strains will help us in the better understanding of gene transfer and evolution.     

Isolation and characterization of novel atrazine-degrading microorganisms from an agricultural soil

Six previously undescribed microorganisms capable of atrazine degradation were isolated from an agricultural soil that received repeated exposures of the commonly used herbicides atrazine and acetochlor. These isolates are all Gram-positive and group with microorganisms in the genera Nocardioides and Arthrobacter, both of which contain previously described atrazine degraders. All six isolates were capable of utilizing atrazine as a sole nitrogen source when provided with glucose as a separate carbon source. Under the culture conditions used, none of the isolates could utilize atrazine as the sole carbon and nitrogen source. We used several polymerase-chain-reaction-based assays to screen for the presence of a number of atrazine-degrading genes and verified their identity through sequencing. All six isolates contain trzN and atzC, two well-characterized genes involved in the conversion of atrazine to cyanuric acid. An additional atrazine-degrading gene, atzB, was detected in one of the isolates as well, yet none appeared to contain atzA, a commonly encountered gene in atrazine impacted soils and atrazine-degrading isolates. Interestingly, the deoxyribonucleic acid sequences of trzN and atzC were all identical, implying that their presence may be the result of horizontal gene transfer among these isolates.     

一株红壤溶磷菌的分离、鉴定及溶磷特性

【目的】为了提高红壤磷素利用率,探讨溶磷菌溶磷机理。【方法】利用难溶性无机盐培养基从花生根际土壤样品中分离到一株溶磷菌C5-A,结合菌落形态特征、生理生化和16S rRNA序列确定该菌株的系统发育地位;通过菌株C5-A在NBRIP液体培养基培养过程中培养液pH变化确定其溶磷能力;利用液体发酵实验测定不同的碳源、氮源对菌株C5-A溶磷的影响;通过高效液相色谱检测C5-A在不同氮源培养液中有机酸的种类和浓度。【结果】菌株C5-A鉴定为洋葱伯克霍尔德氏菌(Burkholderia cepacia),遗传稳定性较好。在FePO4和AlPO4培养液中,菌株C5-A的溶磷量和pH变化呈显著负相关;菌株C5-A对磷酸三钙、磷酸铝、磷酸铁、磷矿粉均有较强的溶解能力,最高溶磷量分别为125.79、227.34、60.02和321.15 mg/L;菌株C5-A对不同浓度的两种磷矿粉有较强的溶解能力;分别以麦芽糖和草酸铵为碳源和氮源时溶磷量最高。高效液相色谱检测出10种有机酸,分别为草酸(葡萄糖酸)、乙酸、苹果酸、琥珀酸和5种未知有机酸,然而,乙酸而非草酸似乎是影响C5-A溶磷的重要有机酸。【结论】从红壤花生根际土壤中筛选到一株对难溶性无机盐具有较强溶解能力溶的菌株C5-A,有望为开发高效红壤微生物磷肥提供种质资源。     

3-羟基丙酸高产菌株的筛选及诱变选育

【目的】3-羟基丙酸是一种重要的化学平台化合物,期望得到一株能够高产3-羟基丙酸的菌株。【方法】从土壤及粪便筛选并对得到的菌株进行鉴定和复合诱变。【结果】得到了一株能够利用丙酸发酵生产3-羟基丙酸的酵母Y-11,经生理生化鉴定及18S rDNA序列分析确定其为Candida sp.(假丝酵母)。以Y-11为出发菌株,经紫外-亚硝基胍-60Coγ复合诱变得到了突变性状稳定且可遗传的高产菌株5-13B,其3-羟基丙酸的产量为11.78 g/L,是出发菌株的2.46倍。【结论】对出发菌株和突变株的发酵特性进行了比较,结果表明突变株的3-羟基丙酸产量、对底物丙酸的转化率、产物3-羟基丙酸的积累性能及丙酸的耐受性均优于出发菌株。     

联苯菊酯降解菌株BF-3的分离筛选、鉴定和降解特性

【背景】联苯菊酯是人工合成的类似天然除虫菊素的一种仿生杀虫剂,近年来被广泛应用于农业病虫害的防治。联苯菊酯化学性质较稳定,在环境中的残留期长,是我国出口果蔬、茶叶中残留较严重的农药之一。微生物降解具有降解速度快、无二次污染等优点,被认为是有效去除农药残留的绿色生产技术。【方法】通过富集驯化,从农药厂排污口的污泥中筛选分离能够降解联苯菊酯的菌株,经形态学观察、生理生化特性测定及16SrRNA序列分析对其进行鉴定,通过单因素试验对菌株的降解特性进行研究。【结果】分离到1株联苯菊酯的降解菌株BF-3。菌株BF-3为革兰氏阳性菌,被鉴定为蜡状芽孢杆菌;该菌株在联苯菊酯质量浓度为100mg·L^-1的无机盐液体培养基（MSM）中呈现s型生长,7d后对联苯菊酯的降解率达到87．9％。单因素试验表明,菌株最适降解条件为pH7．0、30oC,初始菌株D600am=1．0。【结论与意义】蜡状芽孢杆菌BF．3能够有效降解联苯菊酯,在环境中联苯菊酯残留的生物修复方面具有应用潜力。