论文部分内容阅读
有机磷杀虫剂毒死蜱由于其活性高,作用谱广,在许多国家广泛应用于粮食蔬菜和水果病虫害的防治,造成了严重的残留问题。毒死蜱在土壤中残留期较长,会对水生生物及人类等带来极大的危害,造成经济损失并影响生态环境。研究表明毒死蜱在环境中的消失主要是由于微生物的降解所致,因此,开发毒死蜱污染土壤的微生物修复技术,有利于保护生态环境和人类健康。本研究从某化工厂污水处理池的活性污泥中分离筛选到一株能高效降解毒死蜱的菌株D-8,经形态特征、生理生化特性和16S rRNA基因相似性比较,将其鉴定为鞘氨醇盒菌属(Sphingopyxis sp.)。菌株D-8在pH 6.0-9.0的范围内生长良好,最适pH值为7.0;最适生长温度为30℃;葡萄糖为其最适生长碳源,蛋白胨为其最适生长氮源;该菌株可以在以毒死蜱为唯一碳源的培养基中生长,通气量越大,菌株生长情况越好。在温度30℃和接种量1%条件下,菌株D-8可在1 h内将基础盐培养基中50 mg/L毒死蜱完全降解。菌株D-8对毒死蜱降解的最适温度为30℃,最适pH值为7.0。菌株D-8对5~400 mg/L的毒死蜱均有较好的降解效果;金属离子Zn2+、Mn2+和Mg2+(0.1 mmol/L)对菌株D-8降解毒死蜱无显著影响,而Ni2+、Hg2+、Co2+等金属离子(0.1 mmol/L)会抑制菌株D-8对毒死蜱的降解。D-8除了能降解毒死蜱以外还能降解甲基对硫磷、杀螟硫磷、丙溴磷、辛硫磷等有机磷农药。根据已报道的有机磷水解酶基因(mpd)设计引物,能从菌株D-8扩增到长度为996 bp的mpd基因。通过序列相似性比对,该基因与Stenotrophomonas sp. Dsp-4中的mpd(GenBank accession No. DQ356951)同源性高达99%,与Plesiomonas sp. M6中的mpd (GenBank accession No. AF338729)同源性也高达98%。将扩增到的mpd基因构建到表达载体pET29a中,通过E.coli BL21(DE3)进行表达,产物具有有机磷水解酶活性,能使毒死蜱中硫磷键断裂。通过染色体步移(chromosome walking),获得了mpd基因上游和下游片段,它们和mpd基因拼接后的总长为4617 bp。