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关键词：
离子液体,青海弧菌Q67,毒性效应,微板毒性分析法,烷基链效应
发表时间：
2012-08-27 09:02:16
3_PBA降解菌BA3的降解特性及基因工程菌构建
杨婷婷 | -> | 1391| 1| 0.501697MB |3-苯氧基苯甲酸,生物降解,鞘脂菌,菊酯水解酶基因,基因工程菌
摘要:从石油污染土壤中分离到1 株能以3-苯氧基苯甲酸(3-PBA) 为唯一碳源生长的细菌，命名为BA3. 根据其生理生化特征和16S rDNA 序列相似性分析，将该菌鉴定为鞘脂菌属( Sphingobium sp. ) . 该菌株在60 h 内对100 mg·L － 1 的3-苯氧基苯甲酸的降解率达到99% . 降解3-苯氧基苯甲酸的最适温度为30℃ ，pH 值为7. 0，降解速率与初始接种量呈正相关. 拟除虫菊酯类杀虫剂水解酶基因pytH 为本实验室克隆到的一个新的菊酯水解酶基因，通过PCR 从菊酯降解菌株JZ-2 总DNA 扩增了pytH，将pytH 定向克隆到pBBRMCS-5 载体上，构建重组质粒pPYTH，在辅助质粒pRK600 的帮助下，通过三亲接合将pPYTH 转移到3-PBA 降解菌株Sphingobium sp. BA3 中，获得工程菌Sphingobium sp. BA3-pytH;甲氰菊酯的降解实验表明，菌株JZ-2 在48 h 内对50 mg·L － 1 的甲氰菊酯降解率仅为60% 左右，工程菌BA3-pytH 相同条件下对50 mg·L － 1 的甲氰菊酯降解率达到95% 以上，同时对甲氰菊酯的降解中间产物3-PBA 也能较快降解，不会对菊酯的降解产生反馈抑制. 工程菌BA3-pytH 因其对甲氰菊酯和其降解中间产物3-PBA 的快速降解能力，比原始菌株JZ-2 在菊酯污染土壤生物修复应用中更具有优势.
3-苯氧基苯甲酸( 3-phenoxybenzoic acid，3-PBA) 是一种非常重要的化工原材料，常用于菊酯类杀虫剂生产中间体和染料生产中间体，同时3-PBA 也是菊酯类杀虫剂在植物、昆虫和微生物细胞内的代谢产物［1 ～ 4］. 3-PBA 生物学毒性大于菊酯类杀虫剂，其在土壤中的迁移速率要比菊酯类农药要快，且3-PBA 在土壤中的半衰期长达180 d，比大多数拟除虫菊酯类杀虫剂的半衰期( 约30 d) 要长［5］，相对而言，这些因素导致它对生态环境和人类健康的潜在危害性比菊酯类杀虫剂大［6］. 因此，3-PBA 在土壤中的环境行为及其毒理研究也越来越受到人们的关注. 大量的研究证明，自然界中存在的多种微生物往往是环境中有害物质残留分解的重要因素［7 ～ 11］，在3-PBA微生物降解研究方面，3-PBA 的降解菌报道相对较少，国内外报道的菌株仅有假单胞菌属的几个菌株［12 ～ 15］，有关拟除虫菊酯类农药降解菌研究的报道相对较多［16 ～ 19］，有些降解菌不能完全矿化拟除虫菊酯类农药，有中间产物生成，张松柏等［20］分离的1 株光合细菌PSB07-15 只能将甲氰菊酯降解为3-苯氧基苯乙腈，许育新等［21，22］分离的假单胞菌PBM11 降解氯氰菊酯的中间产物为3-苯氧基苯甲酸，并探讨了2 株降解菌CDT3 和PBM11 协同降解氯氰菊酯的情况，2 株菌的协同作用加速了氯氰菊酯的降解，但混合培养在处理污染物的过程中，污染物的降解效率并不高，通过基因工程手段构建多功能的农药降解基因工程菌株成为目前研究的热点，而且科研人员已克隆了菊酯水解酶基因pytH［23］. 因此，筛选更多类型的3-PBA 高效降解菌，利用基因工程手段将菊酯水解酶基因导入3-PBA高效降解菌，构建菊酯类杀虫剂降解工程菌，对菊酯类杀虫剂残留的生物修复研究和应用十分必要.
本研究从胜利油田附近的土壤中分离到1 株能完全降解3-PBA 的降解菌，对其降解性状进行了初步研究;并将菊酯水解酶基因pytH 通过基因工程的手段导入3-苯氧基苯甲酸高效降解菌Sphingobiumsp. BA3 中，成功构建了1 株能快速降解菊酯类杀虫剂及其中间产物3-PBA 的基因工程菌，增加了3-PBA 降解菌的功能，降低了生产和使用成本，可为菊酯污染环境生物修复提供优良菌株.
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