氟乐灵耐受菌株TFL--3和降解菌株TFL--5的筛选及其生物学特性研究

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氟乐灵是一种选择性二硝基苯胺类除草剂，它是销售量第二大的选择性除草剂。由于其具有安全、高效、广谱的优点，因此被广泛应用于棉花、大豆、小麦等作物田间防除一年生禾本科杂草和少数双子叶杂草。氟乐灵在土壤中不易移动，半衰期较长，氟乐灵对水生生物毒性较大，尤其是鱼类。本论文从长江沉积物中分离到一株氟乐灵耐受菌株TFL-3和氟乐灵降解菌株TFL-5，研究了两株菌的生物学特性。菌株TFL-3属于革兰氏阴性菌，没有鞭毛，不能运动，呈杆状，菌体大小为0.5-0.7μm×1.2-8.0μm，菌落呈深黄色，较黏滑。菌株TFL-5属于革兰氏阴性菌，没有鞭毛，不能运动，呈杆状，菌落为黄色，周围整齐，菌体大小为0.3-0.8μm×1.0-1.3μm。系统进化树分析表明菌株TFL-3与Chitinophaga的亲缘关系最近，与C.barathri YLT18T，C.cymbidii R156-2T和C.niabensis JS13-10T三株菌形成了一个簇，菌株TFL-3的16SrRNA序列与C.barathri YLT18T的16S rRNA序列相似性最高，仅为94.93％，将其鉴定为Chitinophaga sp.，而菌株TFL-5与Dyadobacter的亲缘关系最近，与D.jiangsuensis L-1T形成一个簇，菌株TFL-5的16S rRNA序列与D.endophyticus65T的16S rRNA序列相似性最高，达到了97.45％，并将其鉴定为Dyadobacter sp.。菌株TFL-5的降解特性研究结果表明其降解氟乐灵的最适温度为30℃，最适pH为7.5。另外，对菌株TFL-5降解氟乐灵的代谢产物进行了鉴定。HPLC-MS/MS分析鉴定出菌株TFL-5降解氟乐灵过程中的两个代谢产物，其[M+H]+分别为m/z306.1487和m/z276.1650，因此将两个代谢产物分别鉴定为2-硝基-6-氨基-N,N-二丙基-4-三氟甲基苯胺和2，6-二氨基-N,N-二丙基-4-三氟甲基苯胺。并推测菌株TFL-5降解氟乐灵的代谢途径为:第一步通过硝基还原作用将氟乐灵转化为2-硝基-6-氨基-N,N-二丙基-4-三氟甲基苯胺，第二步继续通过硝基还原作用生成2，6-二氨基-N,N-二丙基-4-三氟甲基苯胺。通过微生物多相分类法全面系统地研究了菌株TFL-3的生理生化、细胞化学组成和遗传等特性。研究发现，菌株TFL-3生长所需的最适温度为30℃，最适盐浓度为0～1.0％,最适pH为7.0。菌株TFL-3具有氧化酶和还原酶活性，能够水解明胶和吐温40，不能水解尿素和几丁质。抗生素试验表明菌株TFL-3对阿米卡星、链霉素、卡那霉素、庆大霉素、新霉素、氨苄西林、杆菌肽、多黏菌素B和大观霉素具有抗性;Voges-Proskauer试验为阳性，不能产生吲哚和H2S，能够利用葡萄糖、蜜二糖、树胶醛糖和苦杏仁苷发酵产酸，硝酸盐还原、L-精氨酸和L-色氨酸水解反应均为阴性，菌株TFL-3可以利用糊精、D-麦芽糖、D-海藻糖、D-纤维二糖、龙胆二糖、蔗糖、D-松二糖、α-D-乳L糖、D-蜜二糖、β-甲基-D-葡萄糖苷、D-水杨苷、N-乙酰-D-葡萄糖胺、N-乙酰-D-半乳糖胺、D-葡萄糖、D-甘露糖、D-果糖、D-半乳糖、L-海藻糖、D-鼠李糖、L-天冬氨酸、e-氨基乙酰-L-脯氨酸、L-谷氨酸、丝氨酸、果胶、D-半乳糖醛酸、D-葡萄糖醛酸、e-葡萄糖醛酰胺、醋酸、乙酰乙酸和氨曲南作为碳源生长;菌株TFL-3的脂肪酸主要成分为iso-C15∶0(35.7％)，C16∶1ω5c(22.0％)和Summed feature3(20.24％)，以MK-7作为主要的呼吸醌，极性脂成分为磷脂酰乙醇胺(PE)、未知的氨脂质(AL)、未知的糖脂(GL)和未知的其他脂质(L)。菌株TFL-3的DNA G+Cmol％为50.4％。综上所述，将菌株TFL-3鉴定为Chitinophaga属的一株新种，并命名为Chitinophaga sedimenti sp.nov.。

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作者
陈涛;
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作者单位

南京农业大学;

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授予单位南京农业大学;
学科生物学；微生物学
授予学位硕士
导师姓名何健;
年度 2017
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原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类一般性问题;
关键词
氟乐灵; 降解菌株; 筛选; 生物学;

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