麦草畏降解菌的分离鉴定与降解特性研究
本实验对本实验室已分离提纯的的麦草畏高效降解菌株——食酸菌属XD-3进行了生长特性和降解特性的研究，确定了该菌株的最适宜生长条件和最适宜降解条件。 菌株XD-3在果糖中生长较好，对蛋白胨的利用率最高，对硝态氮的同化率较差；XD-3在LB液体培养基中培养6h-10h时，生长最快，处于对数生长期，12h后逐渐进入稳定期，生长量基本保持不变；其最适生长温度为和pH分别为30℃和7.0；在供氧量方面，装液量越少，氧气越多，生长越旺盛；对于NaCl的耐受方面，当浓度为0-15g·L-1时菌株生长较好。 菌株XD-3在30℃，pH范围为7.0-8.0时降解麦草畏的效果最好；以5%的量接种菌株于含400mg·L-1麦草畏的MSM时，摇床72h后可完全降解，且菌株光密度随着降解逐渐升高，表明菌株能以麦草畏为唯一碳源生长；麦草畏的浓度会影响菌株降解速率，初始浓度越低越容易被菌株XD-3利用，降解越快，随着浓度升高，速率会减慢；Mg2+能促进麦草畏降解，而试验的其他重金属离子（Ag+, Cd2+, Cu2+, Ni2+）会明显抑制菌株生长；外加碳源会使得菌体生物量增长，提高降解麦草畏的速率。
目录
摘要2
关键词2
Abstract 2
Key words3
引言3
1 材料与方法3
1.1 培养基与试剂3
1.2 测定方法4
1.3 实验方法4
1.3.1 实验流程4
1.3.2 降解菌株的分离及鉴定4
1.3.3 种子液制备5
1.3.4 菌株生长曲线测定5
1.3.5 环境因素对菌株生长的影响5
1.3.6 菌株利用麦草畏的降解曲线5
1.3.7 环境因素对菌株降解麦草畏的影响6
2 结果与分析 6
2.1 菌株生长特性 6
2.1.1 菌株的鉴定 6
2.1.2 XD3的生长曲线 6
2.1.3 环境因素对XD3生长的影响 7
2.1.4 小结与讨论10
2.2 菌株的降解特性 11
2.2.1 XD3利用麦草畏的降解曲线 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
11
2.2.2 环境因素对XD3降解效果的影响11
2.2.3 小结与讨论14
总结与展望15
致谢16
参考文献16
麦草畏降解菌的分离鉴定与降解特性研究
引言
麦草畏，3,6二氯2甲氧基苯甲酸，英文名Dicamba。麦草畏原药为淡黄色结晶固体，纯品为白色晶体，易溶于水和有机溶剂。麦草畏在室温下抗氧化、水解，在碱、酸中稳定，在200℃时会分解，半衰期31天[1]。其化学结式见图1：
图1 麦草畏化学结构式
Fig 1 Chemical stucture of dicamba
麦草畏是一种应用广泛的阔叶除草剂，用于旱地除草，对一年生及多年生阔叶杂草防除作用显著，可用于玉米、高粱、小麦、大麦、水稻等农作物上以及防除播娘篙、苍耳、藜、猪秧秧、荞麦蔓、牛繁缕等恶性阔叶杂草[2]。麦草畏对禾本科相对更安全，高效低毒、经济效益好，但大豆等对麦草畏很敏感。从21世纪开始，在美国、阿根廷和巴西等国的使用量以年均5%左右逐年上涨，今年来已在世界各地广泛使用[3,4]。
近年来的研究表明，麦草畏能够使大肠杆菌的DNA链发生损伤，会造成同源重组A—G的基因突变[5]。同时体外实验研究表明，麦草畏是一种DNA损伤的介质能诱导同源染色体的交换，对人淋巴细胞的有丝分裂和细胞周期都产生影响[6]。 麦草畏易溶于水，在农田及水生生态系统中易发生迁移而引起土壤、地表水、地下水等污染，对生态环境产生较大影响[7]，对土壤健康和农产品安全也构成潜在危害[17]。
研究表明降解麦草畏的方法很多，但大多数为物化方法，包括光催化氧化分解法[8,9]、吸附法[10,11]、零价铁还原法[14,15]、辐射分解法[16]等。如今，生物工程和基因工程快速发展，除草剂微生物降解研究成为科学工作者研究的重点。厌氧降解法[12,13]已有报道，然而国内外关于麦草畏好氧降解的研究还比较少。因此，本实验通过研究本实验室已经分离纯化的一株麦草畏高效降解菌XD3的生长特性和降解特性，为微生物在环境中降解麦草畏的应用提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 培养基与试剂
（1）无机盐培养基（MSM）：NaCl 1.0g L1，(NH4)2SO4 1.0gL1，KH2PO4 0.5g L1，K2HPO4 1.5gL1，MgSO47H2O 0.2gL1
（2）LB培养基：NaCl 10.0gL1，蛋白胨10.0gL1，酵母粉5.0gL1
相应固体培养基：往液体培养基中加入2%的琼脂。
PBS缓冲液：NaCl 8.0gL1，KCl 0.2gL1，Na2HPO4 1.44gL1，K2HPO4 0.24gL1
（4）微量元素溶液：ZnSO4 2.2gL1，EDTA 50gL1，CaCl2 5.5gL1，MnCl24H2O 5.06gL1，CuSO45H2O 1.57gL1，Na2MoO42H2O 5gL1，FeSO47H2O 5gL1，NiCl26H2O 2.38gL1，CoCl26H2O 1.61gL1
（5）金属离子母液(100 mMolL1)：MnCl24H2O，FeSO47H2O，MgSO47H2O，CoCl26H2O，ZnSO4，NiCl26H2O，CrCl36H2O，AgNO3
（6）麦草畏储备液：4,000mgL1。用蒸馏水溶解麦草畏药品（98.5%，Sigma–Aldrich）。
（7）乙腈、磷酸：色谱纯。
1.2 测定方法
1.2.1 麦草畏含量测定：
样品经0.22 μm滤膜，用HPLC测定，条件如下：
仪器名称：岛津LC20A高效液相色谱仪；
色谱柱：C18，2 μm，250 mm×4.6 mm；
流速：0.5 mL/min；
流动相：V（乙腈）：V（0.2%乙酸溶液）=25:75；
检测波长：229 nm；
目录
摘要2
关键词2
Abstract 2
Key words3
引言3
1 材料与方法3
1.1 培养基与试剂3
1.2 测定方法4
1.3 实验方法4
1.3.1 实验流程4
1.3.2 降解菌株的分离及鉴定4
1.3.3 种子液制备5
1.3.4 菌株生长曲线测定5
1.3.5 环境因素对菌株生长的影响5
1.3.6 菌株利用麦草畏的降解曲线5
1.3.7 环境因素对菌株降解麦草畏的影响6
2 结果与分析 6
2.1 菌株生长特性 6
2.1.1 菌株的鉴定 6
2.1.2 XD3的生长曲线 6
2.1.3 环境因素对XD3生长的影响 7
2.1.4 小结与讨论10
2.2 菌株的降解特性 11
2.2.1 XD3利用麦草畏的降解曲线 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
11
2.2.2 环境因素对XD3降解效果的影响11
2.2.3 小结与讨论14
总结与展望15
致谢16
参考文献16
麦草畏降解菌的分离鉴定与降解特性研究
引言
麦草畏，3,6二氯2甲氧基苯甲酸，英文名Dicamba。麦草畏原药为淡黄色结晶固体，纯品为白色晶体，易溶于水和有机溶剂。麦草畏在室温下抗氧化、水解，在碱、酸中稳定，在200℃时会分解，半衰期31天[1]。其化学结式见图1：
图1 麦草畏化学结构式
Fig 1 Chemical stucture of dicamba
麦草畏是一种应用广泛的阔叶除草剂，用于旱地除草，对一年生及多年生阔叶杂草防除作用显著，可用于玉米、高粱、小麦、大麦、水稻等农作物上以及防除播娘篙、苍耳、藜、猪秧秧、荞麦蔓、牛繁缕等恶性阔叶杂草[2]。麦草畏对禾本科相对更安全，高效低毒、经济效益好，但大豆等对麦草畏很敏感。从21世纪开始，在美国、阿根廷和巴西等国的使用量以年均5%左右逐年上涨，今年来已在世界各地广泛使用[3,4]。
近年来的研究表明，麦草畏能够使大肠杆菌的DNA链发生损伤，会造成同源重组A—G的基因突变[5]。同时体外实验研究表明，麦草畏是一种DNA损伤的介质能诱导同源染色体的交换，对人淋巴细胞的有丝分裂和细胞周期都产生影响[6]。 麦草畏易溶于水，在农田及水生生态系统中易发生迁移而引起土壤、地表水、地下水等污染，对生态环境产生较大影响[7]，对土壤健康和农产品安全也构成潜在危害[17]。
研究表明降解麦草畏的方法很多，但大多数为物化方法，包括光催化氧化分解法[8,9]、吸附法[10,11]、零价铁还原法[14,15]、辐射分解法[16]等。如今，生物工程和基因工程快速发展，除草剂微生物降解研究成为科学工作者研究的重点。厌氧降解法[12,13]已有报道，然而国内外关于麦草畏好氧降解的研究还比较少。因此，本实验通过研究本实验室已经分离纯化的一株麦草畏高效降解菌XD3的生长特性和降解特性，为微生物在环境中降解麦草畏的应用提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 培养基与试剂
（1）无机盐培养基（MSM）：NaCl 1.0g L1，(NH4)2SO4 1.0gL1，KH2PO4 0.5g L1，K2HPO4 1.5gL1，MgSO47H2O 0.2gL1
（2）LB培养基：NaCl 10.0gL1，蛋白胨10.0gL1，酵母粉5.0gL1
相应固体培养基：往液体培养基中加入2%的琼脂。
PBS缓冲液：NaCl 8.0gL1，KCl 0.2gL1，Na2HPO4 1.44gL1，K2HPO4 0.24gL1
（4）微量元素溶液：ZnSO4 2.2gL1，EDTA 50gL1，CaCl2 5.5gL1，MnCl24H2O 5.06gL1，CuSO45H2O 1.57gL1，Na2MoO42H2O 5gL1，FeSO47H2O 5gL1，NiCl26H2O 2.38gL1，CoCl26H2O 1.61gL1
（5）金属离子母液(100 mMolL1)：MnCl24H2O，FeSO47H2O，MgSO47H2O，CoCl26H2O，ZnSO4，NiCl26H2O，CrCl36H2O，AgNO3
（6）麦草畏储备液：4,000mgL1。用蒸馏水溶解麦草畏药品（98.5%，Sigma–Aldrich）。
（7）乙腈、磷酸：色谱纯。
1.2 测定方法
1.2.1 麦草畏含量测定：
样品经0.22 μm滤膜，用HPLC测定，条件如下：
仪器名称：岛津LC20A高效液相色谱仪；
色谱柱：C18，2 μm，250 mm×4.6 mm；
流速：0.5 mL/min；
流动相：V（乙腈）：V（0.2%乙酸溶液）=25:75；
检测波长：229 nm；
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