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萘降解菌株的分离、降解基因检测和萘污染土壤的生物修复

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第一章前言

1.1芳香烃污染及危害

1.2芳香化合物的生物降解途径

1.3萘生物降解途径

1.3.1水杨酸途径

1.3.2龙胆酸途径

1.3.3假单胞菌ND6菌株的萘降解质粒

1.3.4萘降解基因

1.4应用分子生物学技术研究环境污染问题

1.4.1分子杂交技术

1.4.2用于微生物鉴定的16S rRNA基因分析

1.5生物修复技术

1.5.1降解多环芳烃的微生物

1.5.2影响多环芳烃微生物降解的因子

1.5.3多环芳烃污染的生物修复

1.5.4生物修复技术的局限性

第二章材料和方法

2.1试验材料

2.1.1试剂

2.1.2菌株

2.1.3仪器

2.1.4软件与网页

2.2方法

2.2.1培养基和培养条件

2.2.2萘降解菌株的分离

2.2.3萘降解菌株的鉴定

2.2.4萘降解基因的鉴定

2.2.5土壤修复试验

第三章结果与讨论

3.1萘降解菌株的分离和鉴定

3.1.1菌株分离

3.1.2菌株抗药性鉴定

3.1.3质粒检测

3.1.4 ND24菌株的底物特异性

3.1.5 ND24菌株最适生长条件的筛选

3.1.6 16S rRNA基因的PCR扩增、测序和分析

3.2萘降解基因的鉴定

3.2.1nahAc基因

3.2.2 nahY基因

3.2.3 nahH和catA基因

3.2.4 nahG和nahU基因

3.2.5 nahF和nahV基因

3.2.6龙胆酸途径的基因

3.3萘污染土壤的生物修复试验

第四章结论和创新点

4.1结论

4.2创新点

致谢

参考文献

个人简历

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摘要

萘是一种在环境中广泛存在的芳香烃污染物,是煤焦油及其产品中的一种主要成分。由于它可以较容易地被土壤中的微生物降解,所以成为研究生物降解的一种模型化合物。 本研究从纪庄子污水处理厂的活性污泥、大港油田和天津香料厂混合废水中分离出48株萘降解细菌,对它们进行了抗菌素抗性和质粒检测,并从中筛选出一株萘高效降解菌ND24,对其进行了利用碳源和氮源的种类,生长和降解特性,及最适生长条件的研究。通过ND24菌株的16SrRNA基因的PCR扩增、克隆和核苷酸序列测定,将它的核苷酸序列与GenBank其它菌株的16SrRNA基因做了同源性比较,结果表明它属于假单胞菌(Pseudomonassp)。 利用本实验室以前分离的萘高效降解菌株ND6,用PCR方法扩增得到的萘降解基因nahY、nahAc、nahG、nahU、nahH、nahF、nahV等,以及儿茶酚邻位降解途径的catA基因和龙胆酸途径的nagI基因,与此48个株菌的总DNA杂交,分析它们的萘降解基因的种类和萘降解途径的区别。结果显示,趋化基因nahY和降解基因nahH、nahU、hahV只存在于大港油田和天津香料厂混合废水中筛得的菌株中,其它基因在两种来源的菌株中都存在。龙胆酸途径基因nagI在两种来源的菌株中均不存在。杂交结果显示降解基因的种类与细菌的生存环境有一定关系。 用ND24菌株处理萘污染土壤,对其进行生物修复,结果显示试验组与对照组相比降解速度有显著提高。

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