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全氟辛酸(PFOA)是一种典型的全氟有机化合物(PFCs),广泛应用于纺织、化工、机械、医药、电子和航空等领域。由于其具有持久性、生物积累性和生物毒性,近些年在各种环境介质中被检测到,严重威胁生态安全和人类健康。PFOA作为一种新型的持久性有机污染物,其修复治理成为环境科学领域研究热点之一,而生物降解作为一种环境友好型、经济节约型修复技术具有广阔的应用前景。本研究首先经过富集培养和梯度驯化,从某氟化物工厂污染的土壤中分离获得2株能以PFOA为唯一碳源生长的真菌(编号为AF1和AF2)。基于形态特征和ITS序列的系统发育分析,初步鉴定2株真菌分别属于棘孢木霉菌(Trichoderma asperellum)和棘卷枝毛霉(Mucor circinelloides)。研究2株真菌的生长特性发现菌株AF2具有生长优势,最大生物量相比真菌AF1高;采用LC-MS测试这些株菌降解PFOA能力,结果表明真菌AF1和AF2在以PFOA为唯一碳源的无机盐培养基中发酵96 h后,PFOA降解率最大,分别为23.24±1.26%和28.12±1.45%。接着,研究了优势降解菌AF2对PFOA耐受性和胁迫生理响应。测定真菌AF2在PFOA浓度为0、1000、1500、2000 mg/L的PDB培养基中的生长情况,发现其对PFOA耐受的最高浓度为1500 mg/L;菌株AF2的SOD、GSH活力,MDA含量随着PFOA胁迫浓度(0、300、600 mg/L)的升高显著增加,高浓度PFOA(900mg/L)的胁迫使MDA含量、SOD和GSH活力降低。结果表明菌株AF2具有较高的PFOA耐受性,但过高浓度的PFOA能对降解菌AF2产生氧化胁迫和膜损伤。以含有或未有PFOA的改良无机盐培养基发酵真菌AF2,分别收集培养96 h和120 h的真菌菌体(即P96、C96、P120、C120四组),进行转录组测序和比较转录组分析。通过数据的过滤和拼接组装,共获得5,8181条Unigene,总长度为3854,1574 bp;转录本功能注释发现有4,8731条Unigene能被注释到各个数据库中。通过处理组和对照组的差异表达基因分析,发现P96和C96比较组共有2000个差异基因,其中694个基因上调表达,有1306个基因下调表达;P120和C120比较组共有1244个差异基因,其中551个基因上调表达,693个基因下调表达。通过两个比较组的差异基因注释,发现16个共同的差异基因被注释到异源物降解和代谢通路中,推测为真菌AF2降解PFOA相关的候选功能基因。总之,本研究首次分离获得2株降解PFOA的真菌,其中真菌AF2为降解PFOA优势菌株;PFOA氧化胁迫测试发现降解菌AF2具有较高的PFOA耐受能力,推测是一株有较好降解PFOA潜能的微生物菌种。同时,开展了两种发酵条件下真菌AF2的比较转录组学研究,初步获得16个与PFOA降解相关的候选基因。项目的开展为持久性有机污染物PFOA的微生物降解积累了种质资源,为阐明微生物降解转化PFOA的分子机制提供了科学数据。