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氯氰菊酯(cypermethrin)是一种杀虫活性较高的拟除虫菊酯类杀虫剂,广泛应用于蔬菜、水果、农作物等的害虫防治。由于氯氰菊酯对光、热比较稳定,加上长期使用,大量的药物残留已经严重破坏了生态环境,危害了人类的健康。从农药厂废水排放口附近的污泥中分离到一株能降解氯氰菊酯的细菌,命名为LQ-3。根据其形态、生理生化特征和16S rDNA(GenBank Accession No. FJ222585)序列分析,将该菌株鉴定为Starkeya sp.。对LQ-3的生理生化特性研究结果显示,该菌株在pH7.0生长最好,最适生长温度为30℃,装液量20ml／250mL时,生长量最大,随着装液量的增加生长呈下降趋势。在以葡萄糖为碳源,以有机氮为氮源的培养基中生长较好。菌株LQ-3在以氯氰菊酯为唯一碳源时几乎不能生长,在有酵母粉、蛋白胨、葡萄糖等营养物质存在的条件下,该菌株在5d内对20mg／L氯氰菊酯的降解率达到72.1%。降解氯氰菊酯的最适温度为30℃左右,pH为7.0～8.0,对氯氰菊酯的降解率与菌株的接种量呈正相关。LQ-3不仅能够很好地降解氯氰菊酯,还能降解功夫菊酯、甲氰菊酯、联苯菊酯和溴氰菊酯。测定了环境因素对氯氰菊酯水解酶活性及其稳定性的影响。该酶降解氯氰菊酯的最适pH值为8.0,最适反应温度为37℃；粗酶液在30-40℃稳定性良好,在pH7.0-9.0能保持较高的活力,金属离子Ca2+,Mg2+,Zn2+,Ni2+,Mn2+,Fe2+,Cu2+,Ag+,Co2+(0.2-20mmol)均会对酶有一定的抑制作用,其中Ag+的抑制作用最大。酶的定域试验表明,该菌株的氯氰菊酯水解酶存在于细胞外,为胞外酶。酶的基因定位试验表明,该水解酶基因位于染色体上。底物诱导试验表明,该水解酶为组成酶。利用pUC19作为载体,E. coli DH5α为受体茵,通过Pst I酶切,成功构建了氯氰菊酯降解菌LQ-3的基因文库。利用酯酶筛选培养基对所构建的基因文库进行筛选,选取在酯酶筛选平板上形成透明圈的重组菌株。对所筛选到的4株重组菌株2-2-19、2-3-12、2-4-36和2-5-79,通过检测其对氯氰菊酯的降解,结果表明这4株重组菌株对氯氰菊酯都有降解能力。挑选其中在酯酶筛选平板中能形成较大透明圈,并且对氯氰菊酯降解效果较好的2-4-36进行插入片段的测序,获得了7772bp大小的片段。对该片段的ORF分析表明,其中的ORF2属于酶类,且属于水解酶类。根据同源性比较,该ORF2可能是一个新的氯氰菊酯水解酶基因。