芘高效降解菌的分离鉴定及其降解特性

以芘为唯一碳源,采用富集培养方法,从沈抚灌区石油污染土壤中分离得到一株芘降解菌ZQ5.根据形态学观察、生理生化鉴定和16S rDNA序列分析结果,将菌株ZQ₅鉴定为寡养单胞菌属（Stenotrophomonas sp.）.采用摇瓶振荡培养方法研究该菌株降解芘的特性及培养条件对降解效能的影响.结果表明：菌株ZQ₅在30 ℃振荡培养10 d后,对100 mg·L^-1的芘降解率为91.2%,加入水杨酸（100 mg·L^-1）作为共代谢底物可以提高菌株ZQ₅对芘的降解率.当培养基pH为7～8、盐浓度不高于2%时,有利于菌株ZQ₅降解效能的发挥.     

3株多环芳烃高效降解菌株的分离鉴定及降解特性

筛选分离降解多环芳烃(PAHs)的优势菌种对开展多环芳烃污染生态系统修复具有重要的现实意义。本研究以焦化厂周围受多环芳烃污染的土壤为菌源,经过富集培养驯化和平板分离,获得11株能降解多环芳烃的菌株。通过形态观察、生理生化特征及16S rRNA序列比对对菌株进行鉴定,筛选出3株PAHs高效降解菌,分别命名为DJ-3、DJ-8、DJ-10。经16S rRNA序列分析鉴定,DJ-3为假单胞菌属、DJ-8为克雷伯氏菌属、DJ-10为芽孢杆菌属。对菌株降解能力的研究表明,3株菌(DJ-3、DJ-8、DJ-10)培养7 d后对混合多环芳烃中菲(200 mg·L^-1)、芘(200 mg·L^-1)和萘(160 mg·L^-1)的降解率分别为48.9%～65.9%、38.9%～43.1%和57.6%～64.9%。3株菌对多环芳烃混合样品(1200 mg·L^-1)的降解率分别为49.1%、44.5%、53.9%,远高于其他8株筛选菌,为PAHs高效降解菌株。3种菌株两两之间和三者组合均无拮抗关系。研究结果将为构建高效的多环芳烃降解菌群、提高多环芳烃原位污染土壤的生物修复效果奠定基础。     

嗜麦芽寡养单胞菌PX1的降解芘特性及定殖效能

为丰富多环芳烃降解菌菌种库、降低农作物的污染风险,本研究对一株可高效降解多环芳烃(PAHs)的植物内生菌进行筛选鉴定,并初步探究其降解途径以及定殖效能。结果表明: 菌株PX1为嗜麦芽寡养单胞菌。该菌株对多环芳烃的降解具有广谱性,7 d几乎可彻底降解PAH无机盐培养基中的萘,在分别含有50.0 mg·L^-1菲、20.0 mg·L^-1芘、20.0 mg·L^-1荧蒽和10.0 mg·L^-1苯并[a]芘的培养体系中,对菲、芘、荧蒽、苯并[a]芘的降解率分别为72.6%、50.7%、31.9%和12.9%。选取芘作为PAHs模型研究菌株PX1的降解特性。酶活性试验表明,芘可诱导菌株PX1体内邻苯二甲酸双加氧酶、邻苯二酚-1,2-双加氧酶和邻苯二酚-2,3-双加氧酶的活性。在芘降解过程中检测到4,5-环氧化芘、4,5-二羟基芘、龙胆酸/原茶儿酸、水杨酸、顺-己二烯二酸/2-羟粘糠酸半醛、顺-2′-羧基苯丙酮酸、1-羟基-2-萘甲酸、水杨醛等中间产物。浸种定殖试验表明,菌株PX1可高效定殖到空心菜和小麦体内,显著促进空心菜和小麦生长,并能够将空心菜、小麦体内及其生长基质中的芘浓度分别降低29.8%～50.7%、52.4%～67.1%和8.0%～15.3%。表明菌株PX1主要通过“水杨酸途径”和“邻苯二甲酸途径”降解芘,且可以定殖到植物体内,促进植物生长。     

青钱柳的快速繁殖技术

该文以青钱柳幼嫩茎段为外植体,研究其种苗快速繁殖技术。结果表明:青钱柳最佳采样时间为4月—6月,最佳外植体为轻微木质化茎段;最佳的外植体表面消毒方法为用0.1%HgCl₂浸泡5～7 min,消毒成功率54.1%,无菌外植体存活率88.7%;初代芽诱导培养基为MS+6-BA 2.0 mg·L^-1+IBA 0.2 mg·L^-1+蔗糖30.0 g·L^-1,芽诱导率80.5%,培养21 d初代芽苗平均高度3.0 cm;最佳继代增殖培养基为MS+6-BA 0.5mg·L^-1+IBA 0.05 mg·L^-1+TIBA 0.02 mg·L^-1+蔗糖30.0 g·L^-1,培养35 d,增殖系数7.0/35 d,平均苗高4.5cm,芽苗健壮且无玻璃化;生根前的壮苗培养基为MS+6-BA 0.5 mg·L^-1+IBA 0.05 mg·L^-1+蔗糖30.0 g·L^-1,...     

秀丽野海棠叶片不定芽高频再生体系的建立

以秀丽野海棠叶片为外植体诱导愈伤组织并分化出不定芽,得到再生植株,建立了组织培养和快速繁殖体系。结果表明:培养基MS+6-BA 1.0 mg·L^-1+2,4-D 0.3 mg·L^-1适用于叶片外植体愈伤组织诱导和分化,诱导率为100%,分化率为85.83%;MS+6-BA 1.0 mg·L^-1+IBA 0.3 mg·L^-1适用于继代增殖培养,平均增殖系数为7.38,且不定芽较粗壮;MS+NAA 0.5mg·L^-1+活性炭1 g·L^-1适用于生根培养,生根率达到100%;将生长良好的无菌植株进行移栽驯化,存活率达到90%。     

2个北美冬青新品种组培快繁高效再生技术体系的建立

以北美冬青(Ilex verticillata L.)“Red Sprite”和“Winter Gold”2个品种的幼嫩枝条为外植体,建立了2个新品种的高效组培再生技术体系,为北美冬青新品种苗木的推广提供技术支持。结果表明:腋芽诱导的最佳培养基为MS+1.0 mg·L^-16-苄氨基腺嘌呤(6-BA)+0.2 mg·L^-1萘乙酸(NAA),2个品种的诱导率都达到100%;最佳丛生芽增殖培养基为MS+0.1mg·L^-1 NAA+0.5mg·L^-16-BA+0.5 mg·L^-1氯吡苯脲(CPPU),其中品种“Red Sprite”的增殖系数达5.7,“Winter Gold”的增殖系数为4.5;最佳壮苗培养基为“Red Sprite”为MS+0.1 mg·L^-1NAA+0.5 mg·L^-16-BA+1.0 mg·L^-1噻苯隆(thifenolone,TDZ)+1.0 mg·L^-1赤霉素(GA),培养25天时苗高达6.8 cm,“Winter Gold”的为MS+0.1 mg·L^-1 NAA+0.5mg·L^-16-BA+0.05mg·L^-1 TDZ+1.0 mg·L^-1GA,25天时苗高达4.4 cm;最佳生根诱导培养基为1/2MS+0.4 mg·L^-1 NAA+0.4 mg·L^-1吲哚丁酸(IBA)+1.0 g·L^-1活性炭(AC),“Red Sprite”品种生根率达95.0%,“Winter Gold”的生根率达97.0%;最佳移栽基质为泥炭土∶珍珠岩=3∶2,“Red Sprite”成活率为95.7%,“Winter Gold”的96.8%。     

白檀离体快繁技术

以白檀(Symplocos paniculata)幼嫩茎段为实验材料, 通过对启动培养、增殖、生根培养及移栽的影响因子进行研究, 初步建立了白檀的组织培养体系。结果表明: 白檀外植体最适灭菌方案为0.1%升汞3分钟, 无菌苗获得率达81%; 最适初代启动培养基为1/2MS+30 g∙L^-1蔗糖+8 g∙L^-1琼脂, 出芽率达86.83%; 增殖最适培养基为1/2MS+1.0 mg∙L^-1 6-BA+0.02 mg∙L^-1 IBA+30 g∙L^-1蔗糖+8 g∙L^-1琼脂, 增殖系数达3.57; 最适生根培养基为WPM+0.5 mg∙L^-1 IBA+0.5 mg∙L^-1 NAA+20 g∙L^-1蔗糖+2 g∙L^-1 AC+8 g∙L^-1琼脂, 生根率达93%; 炼苗后, 移入园土:草炭土=1:1 (v/v)的基质中, 成活率达83%。     

高效芘降解菌N12的分离鉴定与降解特性

以芘为目标降解物,利用选择性富集培养方法,从沈抚灌区污染土壤中分离到一株高效芘降解菌N12,经生理生化试验和16S rDNA测序分析,该菌被鉴定为分枝杆菌属（Mycobacterium sp.）.菌株N12能以菲、苊、芴和芘为唯一碳源和能源生长,不能以蒽、萘和苯并芘为唯一碳源和能源生长.在菲和芘共同存在的情况下菌株N12可降解苯并芘,9 d内对苯并芘降解率可达79.0%.摇瓶降解试验表明,菌株N12可在7 d内将100 mg·L^-1的芘降解94.4%,14 d内将其完全降解;可将600 mg·L^-1的芘在7 d内降解56.1%,14 d内降解95.5%.添加葡萄糖可促进N12对芘的降解.菌株N12是一株优良的多环芳烃降解菌,可作为多环芳烃污染土壤生物修复的菌种资源.     

多环芳烃降解菌的筛选与降解能力测定

从本溪多环芳烃(PAHs)污染土壤中经富集培养筛选出8株PAHs降解菌,研究了8株菌及其等比例混合培养对菲、芘和苯并[a]芘的降解能力。结果表明,在28℃,培养基中菲、芘和苯并[a]芘的浓度分别为50、50和5mg·L-1的复合底物条件下,培养28d后,菌株B3的降解效果最好,对菲、芘和苯并[a]芘的降解率分别为88.4%、54.0%和68.4%,8株菌的混合培养对菲、芘和苯并[a]芘的降解率分别为87.7%、35.3%和42.0%;经生理生化实验和16SrRNA序列比对,初步鉴定B3菌为假单胞菌属(Pseudomonas sp.)。     

菌株DLL-1降解土壤和韭菜中甲基对硫磷的研究

施甲基对硫磷7.5、15和22.5kg·hm^-2(a.i.)时,韭菜中最终平均农药残留量为0.633、1.270和1.901mg·kg^-1,自然降解率分别为98.94%、96.44%和96.04%.施用高效农药残留降解菌剂能显著地降低农药残留的含量,施用75kg·hm^-2降解菌剂时,韭菜与土壤中平均农药残留量分别为0.269、0.099mg·kg^-1,与不施菌对照相比,能使农药进一步降低78.82%和98.68%.降解率随着菌剂用量增加而升高,当用量超过75kg·hm^-2时降解率不再提高.菌剂施用时间以施药后3d为最好.     

盐碱土壤PAHs 降解菌的筛选鉴定及其降解特性

采用富集培养的方法,从天津大港油田PAHs污染盐碱化土壤中分离出一株能以菲、芘为唯一碳源和能源的优势菌TJB5。经形态观察和16S rDNA序列分析结果表明,该菌株为成团泛菌(Pantoea agglomerans)。采用液体培养的方法,研究了pH、盐度、菲芘的初始浓度对TJB5菌株降解菲芘效果的影响,确定了最佳降解条件。结果表明,该菌对菲、芘的降解具有较广泛的pH、盐度范围和良好的降解效果。在菲、芘浓度分别为50 mg/L、pH 6.8-9.5、盐度2%-3%、温度30°C条件下,接种15 d后菲降解率在93.3%以上,芘降解率在20%以上。     

Biodegrading of pyrene by a newly isolated Pseudomonas putida PL2

Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are a class of persistent organic compounds derived from natural sources and anthropogenic processes, which have been recommended as priority pollutants. Degradation of PAHs in the environment is becoming more necessary and urgent. In the current study, strain PL2, which is capable of growing aerobically on pyrene (PYR) as the sole carbon source, was isolated from hydrocarbons-contaminated soil and then identified as Pseudomonas putida by morphological and physiological characteristics as well as 16S rDNA sequence. The strain PL2 was able to degrade 50.0% of the pyrene at 28°C within 6 days in the presence of 50 mg/L pyrene, while the strain PL2 degraded 50.0% of the pyrene within 2 days when a solution of 50 mg/L pyrene and 50 mg/L phenanthrene was used. In addition, phenanthrene was shown to increase the biodegradation efficiency of pyrene by the strain PL2. The order of degradation by the strain PL2 was pH 6.0 > pH 7.0 > pH 5.0 > pH 8.0. The degradation rate of PYR in the soil by the strain PL2 reached 70.0% at the 10^th day. The dynamics of PYR degradation in soil by PL2 was fit to the first order model and the strain PL2 was shown to efficiently degrade PYR in soil. The current study showed that P. putida PL2 was a novel bacterium that could degrade pyrene and holds great promise for use in PAHs bioremediation in soil.     

不同浓度铵态氮对镉胁迫轮叶黑藻生长及抗氧化酶系统的影响

用含有不同浓度NH₄⁺-N (0、0.5、2.0和4.0 mg·L^-1)和10 mg·L^-1Cd的1/10 Hoagland营养液培养沉水植物轮叶黑藻,研究了氨态氮对Cd胁迫下轮叶黑藻的生长及抗氧化酶系统的影响,探讨富营养化污染水体沉水植物退化机理.结果表明,10 mg·L^-1Cd对轮叶黑藻能产生明显的胁迫作用,叶绿素合成量明显降低;超氧化物岐化酶(SOD)与过氧化物酶(POD)活性呈先升高后下降的趋势.NH₄⁺-N能加速Cd对植物的胁迫作用,单因子Cd作用3 h时SOD明显升高,而Cd和NH₄⁺-N共同作用0.5 h SOD就明显升高.Cd与NH₄⁺-N共同作用时,相对于叶绿素和蛋白质,抗氧化酶是早期敏感指标,并且SOD比POD更敏感.本试验条件下,NH₄⁺-N与Cd共同作用2 d后,对轮叶黑藻的胁迫作用主要取决于Cd,NH₄⁺-N的作用几乎可以忽略.     

降解性细菌对菲诱导的蛋白及酶活性应答反应

测定了3株以菲为唯一碳源的芽孢杆菌属(Bacillus)菌株(BA11、BA19和BA27)的降解能力、多酚氧化酶和过氧化氢酶的活性及蛋白变化．结果表明,当菲浓度在200mg·L^-1以下时,3株菌多酚氧化酶和过氧化氢酶的活性随菲浓度的提高变化不大,其中BA19和BA27菌株表现出较高的稳定性．当菲浓度为200mg·L^-1时,BA27诱导表达了一条分子量为27000道尔顿的新蛋白条带,同时有些蛋白的合成受到抑制．因此可以认为,诱导产生的新蛋白与其污染条件下的细菌降解能力及稳定性有关．     

中度嗜盐菌Martelella sp. AD-3 降解菲过程中水杨酸-5-羟化酶的酶学性质

[目的]研究中度嗜盐菌Martelella sp.AD-3在降解菲过程中水杨酸-5-羟化酶的活性与菲降解效率的关系及其酶学性质.[方法]通过HPLC分析菲的降解效率和AD-3菌粗酶液催化水杨酸的产物,根据NADH在340 nm处的吸光度变化计算水杨酸-5-羟化酶的活性.[结果]水杨酸-5-羟化酶是一种诱导酶,在AD-3菌的对数生长期和稳定初期时活性较高,酶活力大小与该菌对菲的降解速率基本一致.在菲浓度为200 mg/L、生长盐度为3％、pH为9.0的培养条件下,AD-3菌株表达的水杨酸-5-羟化酶的活力最高,为132.8 nmol/(min·mg).水杨酸-5-羟化酶催化水杨酸降解时的最适温度、pH和盐度分别为30℃、7.5和3％,酶的最大反应速率为200 nmol/(min· mg)、米氏常数Km为8.7μmol/L.[结论]AD-3菌在降解菲的过程中表达水杨酸-5-羟化酶,该酶的活性与菲降解速率具有相关性.     

一株嗜酸化能异养菌Acidiphilium sp.的分离鉴定及其对Fe(Ⅲ)代谢的研究

从云南省腾冲热泉酸性泥土样品中分离得到一株好氧嗜酸异养细菌Teng-A。菌株Teng-A细胞大小0.6～0.8μm×1.0～1.5μm,单生或成链状排列,革兰氏染色反应为阴性,有周生鞭毛,不产芽孢,该菌适宜的生长温度为29～33℃、pH为3.0～4.0,可以利用许多有机物生长,但不能利用Fe(Ⅱ)、S、Na2S2O3、K2S4O6等为能源生长。菌株Teng-A基因组DNA的(G C)mol%为69.6mol%,其16S rRNA基因与Acidiphilium属菌种的16S rRNA基因的最高相似性大于99%。根据形态学、生理生化特点及系统发育分析表明,菌株Teng-A是Acidiphilium属的一个新成员,崭定名为Acidiphilium sp.strainTeng-A。厌氧条件下,菌株Teng-A可以葡萄糖或H2为电子供体,将Fe(Ⅲ)还原为Fe(Ⅱ),还原速率分别为11.56mg/L.day与15.34mg/L.day。菌株Teng-A与Acidithiobacillus ferrooxidansLJ-1和Leptospirilum ferriphilum LJ-2共同培养,前3dFe2 氧化速度分别为0.44g/L.day和0.41g/L.day,比LJ-1(0.64g/L.day)和LJ-2(0.60g/L.day)单独培养时氧化Fe(Ⅱ)的速率稍慢,但当培养时间超过5d时,Fe(Ⅱ)最终被全部氧化,并且发现在共培养时,Fe(Ⅱ)氧化生成的沉淀物的形态不同于At.ferrooxidans和L.ferriphilum单独培养时产生的沉淀物的形态。最后讨论了Acidiphilium对生物浸矿和生物成矿作用的影响。     

Degradation of phenanthrene by Trametes versicolor and its laccase

Phenanthrene is a three-ring polycyclic aromatic hydrocarbon and commonly found as a pollutant in various environments. Degradation of phenanthrene by white rot fungus Trametes versicolor 951022 and its laccase, isolated in Korea, was investigated. After 36 h of incubation, about 46% and 65% of 100 mg/l of phenanthrene added in shaken and static fungal cultures were removed, respectively. Phenanthrene degradation was maximal at pH 6 and the optimal temperature for phenanthrene removal was 30 degrees C. Although the removal percentage of phenanthrene was highest (76.7%) at 10 mg/l of phenanthrene concentration, the transformation rate was maximal (0.82 mg/h) at 100 mg/L of phenanthrene concentration in the fungal culture. When the purified laccase of T versicolor 951022 reacted with phenanthrene, phenanthrene was not transformed. The addition of redox mediator, 2,2'-azino-bis-(3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) or 1-hydroxybenzotriazole (HBT) to the reaction mixture increased oxidation of phenanthrene by laccase about 40% and 30%, respectively.     

水溶性有机质对土壤吸附菲的影响

研究了来源于稻草腐熟物的外源水溶性有机质(DOM)和土壤本身固有的内源DOM对有机碳含量不同的3种土壤吸附菲的影响.结果表明,不同处理土壤对菲的吸附曲线均为线性,其吸附系数(K_d)与土壤有机碳含量(f_oc)正相关.去除内源DOM后,黄棕壤、红粘田和黑土吸附菲的K_d值增加了7.08%～21.4%,增加量(ΔK_d)和增加幅度与f_oc正相关,表明土壤中存在的内源DOM抑制土壤对菲的吸附.而外源DOM对土壤吸附菲的影响与其浓度密切相关.在供试浓度范围(0～106 mg DOC·L^-1)内,红粘田吸附菲的K_d值随加入外源DOM浓度的提高先增大后减小.外源DOM浓度为28 mg DOC·L^-1时,红粘田吸附菲的K_d值增加了19.5%;而当外源DOM浓度≥52 mg DOC·L^-1时,则明显抑制菲的吸附.内源和外源DOM对土壤吸附菲的影响,主要与DOM和菲在溶液中的结合作用、在土壤中的累积吸附效应等有关.     

Biodegradaon of phenanthrene in soil microcosms stimulated by an introduced Alcaligenes sp.

Abstract A phenanthrene degrading strain of Alcaligenes sp. was isolated from oil polluted soil. Addition of Alcaligenes sp. to soil microcosms supplemented with phenanthrene (1 mg/g dry soil) resulted in degradation of the added phenanthrene within 11 days. The phenanthrene concentration declined only 12% in uninoculated soil during 42 days. The total phenanthrene degradation potential of Alcaligenes sp. was 2.3 mg/g dry soil during a period of 22 days. The amount of CO₂ evolved during 22 days corresponded to the conversion of 91% of the degraded phenanthrene to CO₂. The Alcaligenes sp. were not able to degrade phenanthrene in sterile soil.     

一株高效DEHP降解菌的分离、鉴定及其降解特性

【目的】分离得到高效的邻苯二甲酸二乙基己基酯(DEHP)降解菌。【方法】采用富集培养法筛选分离菌株,并对菌株进行驯化;通过PCR扩增得到其16S rRNA和gyrB基因序列,进行同源序列分析及分子系统发育树的构建,同时结合形态学观察和生理生化实验对菌株进行初步鉴定;采用高效液相色谱(HPLC)分析菌株对DEHP的降解特性。【结果】分离得到一株能以DEHP为唯一碳源和能源生长的菌株,命名为HS-NH1,初步鉴定其为戈登氏菌(Gordoniasp.)。菌株HS-NH1最适的生长和降解条件为30°C、pH 7.0,在此条件下,该菌株60 h内能够将浓度为500 mg/L的DEHP降解90%以上。高效液相色谱(HPLC)分析表明,菌株HS-NH1在降解DEHP过程中产生了一种重要的中间代谢产物——邻苯二甲酸。底物广谱性试验证明,菌株HS-NH1能够有效地利用多种常见的邻苯二甲酸酯(PAEs)与芳香族衍生物。【结论】筛选得到了一株DEHP降解菌Gordonia sp.HS-NH1,该菌降解效率高,具有良好的底物广谱性,在邻苯二甲酸酯类化合物的污染治理中将会有一定的应用潜力。