呋喃丹降解菌CFDS-1的筛选鉴定及降解特性

为有效治理呋喃丹的污染,从受呋喃丹长期污染的土壤中分离筛选到一株高效降解呋喃丹的菌株CFDS-1,经形态、生理生化、16S rDNA(GenBank accession No.AY702969)同源性及系统发育地位等分析,将其初步鉴定为Sphingomonas sp.当接种量为5%时,CFDS-1能在48 h内降解100 mg L-1的呋喃丹,对于高达300 mg L-1的呋喃丹依然有降解效果;CFDS-1对呋喃丹的降解率与起始接种量呈正相关;降解呋喃丹的最适pH是8.0～9.0;在20～42℃范围内,温度对CFDS-1降解呋喃丹没有显著影响;该菌在250 mL三角瓶中装液量为100 mL时,对呋喃丹的降解效果最好.土壤实验表明,该菌株同样能有效地降解土壤中的呋喃丹残留.     

一株菲降解菌的分离鉴定及其降解条件研究

以菲为研究对象,从克拉玛依稠油污染土壤中筛选到1株对菲具有较好降解效果的菌株JZ3-21。通过形态观察、生理生化指标及16S rDNA序列分析对该菌株进行了鉴定。该株菌的16S rDNA序列与Pseudomonas属的相似性达99%,结合分离菌株的形态、生理生化特征和16S rDNA基因序列的分析结果,初步鉴定该菌株为恶臭假单胞菌（Pseudomonas putida.）。对其降解条件进行了研究,结果表明：在40℃,pH 8.0,接种量为1.5%的条件下,菌株对初始质量浓度为100 mg.L-1的菲在64 h内的降解率高达94.2%。该菌对高质量浓度菲有较好的耐受性,其最高耐受质量浓度可达2 000 mg.L-1。     

一株高浓度苯胺、苯酚降解菌的分离鉴定及降解特性

从某生活污水厂活性污泥中分离到一株能够以苯胺或苯酚为唯一碳源、能源生长的高效降解菌菌株ANP.经形态特征、生理生化及16S rDNA序列分析,将该菌株鉴定为Delftia sp.进一步研究表明,该菌株利用苯胺生长的最适温度和pH分别为30℃和6.0,最适降解浓度为2000mgL-1;利用苯酚生长的最适温度和pH分别为35℃和8.0,最适降解浓度为1500mgL-1.苯胺、苯酚混合培养时该菌株对苯酚的降解过程要滞后于对苯胺的降解过程,但经过42h均能彻底降解.研究了ANP降解苯胺和苯酚的开环途径,苯胺芳环通过间位途径裂解,苯酚芳环则是通过邻位途径裂解.图4表1参18     

麦草畏降解菌株Ochrobactrum sp.3-3的分离鉴定及其降解特性

麦草畏是理想的抗除草剂转基因工程的靶标除草剂;发掘新的麦草畏高效降解菌株和基因具有非常重要的理论和应用价值.从南京土壤样品中分离到一株麦草畏高效降解菌株,命名为3-3.根据生理生化特征和16S r DNA序列相似性分析,将其初步鉴定为苍白杆菌属(Ochrobactrum sp.).菌株3-3在48 h内完全降解100 mg/L的麦草畏.该菌株降解麦草畏的最适温度为30℃,最适p H为7.0.代谢产物高效液相和质谱鉴定结果表明该菌株降解麦草畏的起始步骤是脱甲基,形成没有除草活性的3,6-二氯水杨酸(DCSA).菌株粗酶液只在NADH存在时才有麦草畏脱甲基酶活性.PCR扩增和该菌基因组生物信息学分析表明该菌株没有已报道的麦草畏脱甲基酶基因DMO、Mtv及Dmt或其同源序列.总之,本研究首次分离筛选到苍白杆菌属的麦草畏降解菌,且该菌可能存在一个新的氧化酶类麦草畏脱甲基酶基因.     

Porphyrobacter sp.D22F的降解特性及其在石油降解菌群中的生态位

为揭示多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)降解微生物资源的多样性和石油降解菌群的优势菌,研究了从南海沉积物中分离得到的一株PAHs降解菌D22F的降解特性及其在石油降解菌群D22-1中的生态位.对菌株D22F进行16S rRNA基因同源性分析及透射电镜观察以初步确定其种属,通过培养法、气相色谱质谱联用(GC-MS)测定其多环芳烃降解范围和降解率,通过简并引物PCR扩增其PAHs双加氧酶大亚基基因片段并进行系统发育分析,采用变性梯度凝胶电泳(DGGE)监测石油降解菌群中的优势菌.结果表明,与菌株D22F的16S rRNA基因相似度最高的模式株为产卟啉杆菌属Porphyrobacter tepidarius DSM 10594T(AF465839;98.55%).该菌株能降解萘、甲基萘、苊、硫芴、菲、蒽等;对初始浓度为0.2 g/L菲10 d后的降解率可达90%以上.从其基因组DNA中克隆到的PAHs起始双加氧酶大亚基基因phnAc与Novosphingobium aromaticivorans DSM 12444中的质粒pNL1(CP000676)上的bphA1f基因相似度最高,达到99.41%.DGGE谱图显示,菌株D22F是石油降解菌群中的3种优势菌之一,在传代菌群中可稳定存在.Porphyrobacter sp.D22F为产卟啉杆菌属(Porphyrobacter)中首株以低分子量PAHs为唯一碳源和能源的菌株,是石油降解菌群的优势菌.     

硝基苯降解菌的分离鉴定及降解特性

从化工厂污水处理池污泥中分离到一株能高效降解硝基苯的菌株XY-1,通过形态观察、生理生化特征和16SrDNA序列同源性分析,将该菌株鉴定为假单胞菌属(Pseudomonas sp.).该菌株能以硝基苯为唯一碳源、氮源和能源生长,硝基苯初始浓度为200 mg/L时,20 h降解率可达97%.该菌在温度25～35℃、pH 7.0～9.0范围内均能高效降解硝基苯,并且对对氯硝基苯、对氯苯胺也有良好的降解效果.测序分析表明,克隆到了该菌中的硝基苯还原酶基因,推测该菌的降解途径是硝基苯部分还原途径.图6参19     

麦草畏降解菌株Sphingobium sp.Dca-5的分离、鉴定及降解特性

麦草畏是一种广谱高效除草剂,随着抗麦草畏转基因作物的推广和使用,麦草畏的使用量急剧增加.为研究麦草畏的微生物降解机制,发掘新的麦草畏高效降解菌株和基因资源,从农药厂排污口土壤中筛选到一株以麦草畏为唯一碳源生长的鞘酯菌属(Sphingobium sp.)细菌Dca-5.该菌株48 h内完全矿化2.0 mmol/L的麦草畏,并检测到代谢产物3,6-二氯水杨酸,表明该菌株通过脱甲基起始麦草畏降解.Dca-5粗酶液在添加NADH时具有麦草畏脱甲基酶活性,但加入细胞色素P450抑制剂1-氨基苯并三唑、增效醚或马拉硫磷后酶活受到显著抑制.在Dca-5基因组中找到两个3,6-二氯水杨酸降解基因簇但未发现DMO和dmt同源基因.结果表明菌株Dca-5中的麦草畏脱甲基酶是一个新的细胞色素P450类单加氧酶.本研究为阐明麦草畏的微生物降解代谢机制,获得新的麦草畏脱甲基酶基因提供了菌株材料和理论依据;并且Sphingobium sp. Dca-5能快速矿化麦草畏,在麦草畏污染土壤的微生物修复方面具有良好的应用前景.(图8表1参27)     

异菌脲降解菌YJN-G的分离、鉴定及降解特性

为去除环境中异菌脲残留,从某农药厂废水处理系统的活性污泥中分离到一株异菌脲降解菌YJN-G,对其进行鉴定和降解特性分析.通过形态特征、生理生化特性和16S rRNA基因序列相似性分析,将其初步鉴定为微杆菌属(Microbacterium sp.).当接种量为5%时,菌株YJN-G在24 h内能够降解100 mg/L的异菌脲.菌株YJN-G降解异菌脲的最适pH是7.0,最适温度为30-37℃.通过对其降解异菌脲产物的质谱分析,确定其代谢产物为N-(3,5-二氯苯基)-2,4-二氧代咪唑烷和异丙基氨基甲酸;菌株能够利用异丙基氨基甲酸生长,但是不能进一步降解N-(3,5-二氯苯基)-2,4-二氧代咪唑烷.菌株降解异菌脲的水解酶属于胞内酶.本研究结果可为异菌脲污染环境的生物修复提供菌株资源和理论依据.     

氯氰菊酯降解菌的筛选鉴定及其降解特性研究

从农药厂废水排放口附近的污泥中分离到1株能降解氯氰菊酯的细菌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..LQ-3菌株只能以共代谢方式降解氯氰菊酯,在有酵母粉、蛋白胨、葡萄糖等营养物质存在的条件下,5 d内对20 mg·L-1氯氰菊酯的降解率达到72.1%.LQ-3菌株降解氯氰菊酯的最适温度为30 ℃左右,pH值为7～8.LQ-3菌株还能降解功夫菊酯、甲氰菊酯、联苯菊酯和溴氰菊酯.酶的定域试验表明,LQ-3菌株降解氯氰菊酯的酶属于胞外酶.     

一株孔雀石绿降解菌的分离鉴定及降解特性

从某化工厂的废水处理池污泥中分离到一株孔雀石绿降解菌,命名为K4-W.根据生理生化特征和16S rRNA基因序列相似性分析,将其初步鉴定为Raoultella sp.该菌在48h内对20mg/L的孔雀石绿降解率为82.5%,降解孔雀石绿的最适温度为30℃,外加碳源或Pb2+对其降解有明显的促进作用,增大接种量也有利于提高降解效率,较高浓度的孔雀石绿则对降解有抑制作用.该菌在降解过程中没有生成无色孔雀石绿,这不同于已报道的孔雀石绿降解途径,但该菌是否具有新的降解途径还需进一步研究.     

多环芳烃降解菌ZL5分离鉴定及其降解质粒

通过选择性富集培养，从辽河油田石油污染土壤中分离到一株多环芳烃(PAHs)降解菌ZL5．它能以菲和芘为唯一碳源生长，但是不能利用萘．16S rDNA核苷酸序列分析结果表明，ZL5属于变形细菌α亚类中的鞘氨醇单胞菌属．该菌株含有一个大小约为60kb的质粒．丝裂霉素C消除实验表明，随着质粒的丢失，菌株利用菲和芘的能力也丧失．用电转化和氯化铷转化法分别将菌株ZL5的质粒导人大肠杆菌JM109和DH5α中，随着质粒的获得，这些转化子获得了降解菲和芘的能力．本研究结果表明，鞘氨醇单胞菌ZL5降解PAHs的功能和质粒有关。     

原废水培养基分离活性污泥中的苯酚降解细菌

用未经处理的含酚焦化工业废水为基础配制培养基，采用平板涂布法，在10^-5稀释度下得到100个单菌落分离物．它们均能在以苯酚(500-800mg L^-1)为唯一碳源的无机盐培养基上生长，其16S rDNA基因的ARDBA多态性分析将这些分离物划分成4个分类操作单元(OTUs)．各单元代表株的16S rRNA基因序列分析和检索结果表明，97个分离物与Alcaligenes faecalis同源性达99％，2个分离物分别与Arthrobacter nicotianae和Klebsiella sp.99％同源．另一个分离物与Ochrobactrum sp．96％同源．苯酚经化酶大亚基基因(LmPHs)PCR扩增表明，除类似Arthrobacter nicotianae的菌株外，其它3个分类操作单元的降酚菌都能利用多组分苯酚经化酶代谢途径进行酚代谢．图2表2参11     

五氯酚(PCP)高效降解菌Psendomonas sp.CS5的研究

从曾受五氯酚(pentachlorophenol，简称PCP，下同)污染废水的活性污泥中，经驯化富集和分离筛选获得一株PCP降解菌，菌号为CS-W-98-5.在24h内该菌降解w(PCP)=400×10     

Identification of two alkane hydroxylases involved in long-chain n-alkane degradation by Dietzia sp. DQ12-45-1b北大核心CSCD

The aim of this study was to identify genes involved in long-chain alkane degradation in Dietzia sp. DQ12-45-1b. Functional genes were annotated by genome analysis. Induction of alkane hydroxylase genes by C28 n-alkane was analyzed by using quantitative real-time PCR in wild-type Dietzia sp. DQ12-45-1b and its alkW1 gene knockout mutant strain M 5-5. From the genome of Dietzia sp. DQ12-45-1b, two homologues, G1 and G2 genes were annotated, which showed 50% amino acid sequence similarity with AlmA from Acinetobacter sp. DSM17874, and 48% amino acid sequence similarity with LadA from Geobacillus thermodenitrificans NG80-2, respectively. In addition, G1 showed 71% amino acid sequence similarity with G1a, and G2 showed 34% and 87% amino acid sequence similarities with G2a and G2ß, respectively, which were annotated from Dietzia sp. E1 genome. In addition, the alkW1 gene knockout strain M 5-5 could grow with C28 n-alkane as the sole carbon source, indicating the presence of potential long-chain alkane hydroxylase gene(s) other than alkW1 in Diezia sp. DQ12-45-1b. Accordingly, induction of G1 and G2 genes was observed when Dietzia ap. DQ12-45-1b and alkW1 knockout mutant strain M 5-5 grew with C28 n-alkane as sole carbon source. The results indicated that G1 and G2 genes are mostly responsible for the degradation of long-chain alkanes in Dietzia sp. DQ12-45-1b, which has unique multiple alkane hydroxylase systems.     

Isolation,identification, and the degradation characteristics of a thiobencarb-degrading bacterium Bacillus sp. T2北大核心CSCD

Thiobencarb, a thiocarbamate herbicide, is widely used to control weeds in rice paddies. Screening for highly efficient thiobencarb-degrading bacteria is important for the bioremediation of thiobencarb-contaminated environments. The aim of this study was to isolate and identify highly efficient thiobencarb-degrading bacteria and to identify the degradation pathway and the degrading properties. The thiobencarb-degrading strain was isolated using methods of microbiological acclimation and enrichment and was then identified using a 16S rRNA phylogenetic analysis. The degrading properties of the isolated bacterium were determined by single-factor experiments, and the degradation products were identified using gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). A thiobencarb-degrading strain T2, which can utilize thiobencarb as the sole source of carbon for energy and growth, was isolated from paddy soil. Strain T2 degraded more than 98.3% of 0.4 mmol/L of thiobencarb within 36 h. It was preliminarily identified as Bacillus sp. T2 according to the 16S rRNA gene analysis and from its morphological, physiological, and biochemical characteristics. The metabolic products of the thiobencarb degradation for strain T2 were identified as 4-chlorobenzyl mercaptan, 4-chlorobenzaldehyde, and 4-chlorobenzoic acid by the GC-MS. Based on metabolite identification, it was speculated that thiobencarb degradation in strain T2 was initiated by the hydrolysis of the thioester bond to produce 4-chlorobenzyl mercaptan, which was further oxidized to 4-chlorobenzaldehyde and 4-chlorobenzoic acid. The thiobencarb degradation that was initiated by the hydrolysis of the thioester bond by strain T2 is a new metabolic pathway, which provides valuable research material and reliable experimental data for revealing the metabolic process and mechanism of thiobencarb microbial degradation in soil. The strain Bacillus sp. T2 has a very high degradation efficiency, suggesting it is a good prospect for microbial remediation in thiobencarb-polluted environments. © 2018 Science Press. All rights reserved.     

Methylobacterium sp. YAL-2对乙酰甲胺磷的降解特性

从有机磷生产厂家的下水道污泥中分离出一株对高浓度和低浓度乙酰甲胺磷都具有高效降解能力的寡营养菌YAL-2,根据形态、生理生化和16S rRNA基因系统发育分析,将菌株YAL-2鉴定为Methylobacterium sp.降解特性实验表明,菌株YAL-2能利用乙酰甲胺磷为唯一碳源生长和降解;在添加了甲醇的无机盐培养基中,84 h可完全降解300mg L-1乙酰甲胺磷,24 h将50 mg L-1和10 mg L-1乙酰甲胺磷降至非检测水平;4 d能完全去除100 mg L-1甲胺磷,5 d分别降解58.4%和40.6%的100 mg L-1乐果、敌敌畏.小青菜农药残留去除实验显示,菌株YAL-2可在7 d内将乙酰甲胺磷和甲胺磷将至限量水平.结果表明,将菌株YAL-2应用于保证果蔬等食品的食用安全是可行的.     

耐热石油烃降解混合菌的筛选及其群落结构分析

对克拉玛依采集的部分石油污染土壤进行了筛选,得到了5组石油烃高效降解混合菌,其中混合菌KL9-1在45℃的条件下,通过7 d的降解,稀油的降解率达到43.27%,稠油的降解率达到20.09%。混合菌KL9-1经过多次分离纯化后,获得3株具有石油烃降解能力的优势单菌,3株单菌对稀油的降解率都在30%以上。结合分离单菌株的形态、生理生化特征和16S rDNA基因序列的分析结果,初步鉴定KL9-1-1为Pseudomonas putida,KL9-1-2和KL9-1-3为Pseudomonas sp.。     

4株多环芳烃降解菌的分离及鉴定

以多环芳烃(PAHs)为筛选培养基,从石油污染土壤和石油废水中筛选到4株能够降解PAHs的高效微生物菌株,分别定名为3-28、NF、EW和EY;并对其进行了形态学观察、生理生化指标测定及分子生物学鉴定.16S rDNA序列分析显示,这4株细菌分别有581、582、1209和1230个碱基,与Microbacterium、Cellulosimicrobium、Chelatococcus和Sphingopyxis等4个属有较高的序列同源性,分别为100%、97.8%、98.2%和99.0%.结合表型特征和16S rDNA序列分析,用DNAMAN构建系统发育树,并用Bootstraping法对其评价,初步将3-28、NF、EW和EY这4株PAHs降解菌分别归属于Microbacterium sp.、Cellulosimicrobium sp.、Chelatococcus sp.和Sphingopyxis sp..图3表1参22