来自Bacillus circulans WZ-12的二氯甲烷脱卤酶基因dcmR的克隆和表达

通过PCR方法从Bacillus circulans WZ-12中分离到二氯甲烷脱卤酶基因dcmR,构建具T7强启动子的pET28b(+)-dcmR质粒,电击转化Escherichia.coli BL21(DE3),构建了二氯甲烷生物降解基因工程菌BL21[pET28b(+)-dcmR].重组菌经IPTG诱导后,表达蛋白占总蛋白的32%.表达蛋白的酶活最高可达25.78 U/mL,酶的比活(以蛋白计)为88.86 U/mg.重组菌周质中酶活2.92 U/mL,胞内酶活22.86 U/mL.重组菌产生的酶的活力和比活较原降解菌株高1~2倍.对工程菌的生长特性和降解特性的研究表明,工程菌在LB培养基中的生长特性与原始菌株没有差别,生长至对数期A600 nm值都可达2.4左右.重组菌株dcmR-1在25 h的降解率达90%以上,降解效率比原降解菌株有明显提高.该基因工程菌的构建对二氯甲烷生物降解机制研究以及复合污染环境的生物修复和工程应用具有实际意义.     

甲基对硫磷高效降解菌的分离鉴定及降解酶基因的克隆表达

从湖北沙隆达农药厂枵水处理池的活性污泥中分离到一株能以甲基对硫磷(MP)和对硝基苯酚(PNP)为唯一碳源生长的细菌HS-D36,经生理生化试验和16S rDNA同源性分析,初步鉴定为施氏假单胞菌(Pseudomonas stuazeri).该菌在3h内对浓度为50mg˙L-1MP的降解率为90%;在12h内能将50mg·L-1PNP完全降解.HS-D36在以MP为唯一碳源的无机盐培养基上可以耐受800mg·L-1的MP,在LB培养基上可耐受浓度为2000mg·L-1的MP.同时,克隆了甲基对硫磷水解酶基因mpd,并在E.coli中获得高效表达.重组甲基对硫磷水解酶粗酶液活性达到52.5 U·mL-1.     

七株有机磷农药降解菌的降解特性比较

对分离自同一有机磷农药污染土壤的7株有机磷农药降解菌的降解特性进行了比较,7株降解菌都能利用甲基对硫磷为唯一碳源生长,并生成中间代谢产物对硝基苯酚.对硝基苯酚的降解经过一段延滞期,不同菌株降解对硝基苯酚的能力和延滞期有很大差异.降解菌株对多种有机磷类农药和芳香族化合物具有降解能力,其降解谱表现了一定的差异.用PCR方法从7株降解菌中克隆了有机磷农药水解酶基因.     

三唑磷水解酶基因的克隆及水解产物的确定

利用鸟枪法从三唑磷降解菌株mp-4(Ochrobactrum sp.)中克隆了三唑磷水解酶基因tpd,序列分析发现,该基因与甲基对硫磷水解酶基因mpd的同源性为98%,其结构基因含有996个碱基,除终止密码子外编码331个氨基酸,但该基因编码的酶比mpd编码的酶底物范围更广,不仅能水解甲基对硫磷,而且能高效水解三唑磷.利用克隆到的tpd基因编码的水解酶水解三唑磷,将水解反应产物进行液相色谱-质谱联机分析,发现该水解产物分子量为161,经理论分析确定该水解产物为1-苯基-3-羟基-1,2,4-三唑.     

一株甲基对硫磷高效降解菌的鉴定及特性研究

从长期施用甲基对硫磷(MP)的污染土壤中分离到一株能以甲基对硫磷为唯一碳源和氮源生长的新型降解菌HS-D38,并利用该菌既降解MP.结果表明,该菌既在降解MP的同时,可对中间产物对硝基苯酚(PNP)进行降解.该菌既能利用苯胺类物质作为唯一的氮源生长,又能利用对苯二酚作为唯一的碳源生长.经SDS或吖啶橙消除质粒后,HS-D38降解MP和PNP的能力丧失. 表明该菌降解酶可能由质粒DNA编码.对该菌16S rDNA 进行PCR扩增、测序,运用BLAST检索分析并构建了系统进化树.结合生理生化鉴定结果,HS-D38被鉴定为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa).      

降解-示踪质粒的构建及性能评价研究

在生物强化中采用报告基因技术对降解质粒进行标记,可实现对基因工程菌和降解基因的原位监测。通过基因克隆技术,将绿色荧光蛋白基因(gfp)和阿特拉津脱氯水解酶基因(atzA)重组,构建降解-示踪功能质粒,实现对阿特拉津降解质粒的示踪标记,并对转化获得的基因工程菌绿色荧光蛋白表达及阿特拉津降解能力进行评价。结果表明将gfp和atzA基因克隆至质粒载体pUC18所获得的重组质粒,经检测含有atzA基因,具有氨苄青霉素抗性,并可表达绿色荧光蛋白。携带重组质粒的基因工程菌具有阿特拉津降解活性;且在活性污泥中产生绿色荧光现象,可通过原位观察进行监测。     

基因工程在降解有机污染物中的应用

本文介绍了基因工程在环境保护技术中应用的基本原理,特别是利用基因工程技术构建的基因工程菌有极强的降解能力,可用于降解TCE、PCBs、PAHs等危害性大的难降解有机污染物.     

辛硫磷降解菌XSP-1的分离、鉴定及其降解特性研究

从农药厂污泥中分离到1株能以辛硫磷为唯一碳源生长的细菌, 命名为XSP-1.根据其生理生化特征和16S rRNA基因序列相似性分析, 将该菌株初步鉴定为戴尔福特菌属(Delftia sp.). 该菌株能在7 h内完全降解100　mg/L的辛硫磷. XSP-1降解辛硫磷的最适pH为7.0, 最适温度为35℃, 降解速率与初始接种量呈正相关, 该菌株对甲基对硫磷、毒死蜱、杀螟硫磷也有较好的降解能力. 根据已报道有机磷农药降解基因mpd的保守序列设计引物, 未从该菌株中扩增到目标条带, 但是该菌株是否带有新的有机磷农药降解基因仍需要进一步研究.     

铜绿假单胞菌NY3及其突变株好氧降解四溴双酚A特性研究

为明确铜绿假单胞菌NY3 2个烷羟化酶基因alk B1和alk B2基因在该菌代谢四溴双酚A中的作用,研究了野生NY3菌及其突变菌株(NB1D、NB2D及NB12DD)对四溴双酚A好氧降解特性.研究表明,NY3、NB1D、NB2D及NB12DD菌株均能以四溴双酚A为单一碳源和能源进行生长,并对四溴双酚A进行一定程度上的降解.NY3菌中alk B1基因和alk B2基因的缺失对NY3菌株在四溴双酚A中的生长有抑制作用,而且alk B1基因和alk B2基因在NY3菌降解四溴双酚A中起一定的作用,但不完全,说明NY3菌中还存在其他影响四溴双酚A降解的基因.缺失alk B2基因的突变株NB2D在高浓度的四溴双酚A溶液中降解转化率最少,说明alk B2基因的缺失,对NY3菌降解高浓度四溴双酚A碳源更重要.加入同一易降解共代谢碳源,野生株NY3菌及其各突变株生长特性无明显差异,然而,因共存碳源种类不同,同一菌株细胞生长量、对四溴双酚A降解及其脱溴效率等特性差别明显.加最佳共代谢碳源乳酸钠的体系内,突变株NB2D存在下易积累中间产物3,3',5-三溴双酚A和2-溴-4(异丙基-溴苯)-苯酚等直接脱溴产物,说明alk B1基因可能为NY3菌株代谢四溴双酚A脱溴时的关键基因.     

基因工程菌强化芳香化合物的处理工艺

分别固定克隆有甲苯加双氧酶基因的工程菌和筛选出的野生菌株,串联两种固定化细胞反应器,研究以基因工程菌突破关键步骤的限制,筛选菌株辅助完成彻底降解芳香类污染物复合工艺可行性和强化效果.克隆有苯降解过程中的关键基因——甲苯加双氧酶的基因工程菌E. coli. JM109(pKST11)对苯具有较高的降解效率和降解速度,应用于固定化细胞反应器中效果突出.在较短的水力停留时间内,可以将1500mg/L苯降解70%,降解速度为1.11mg/(Ls),延长水力停留时间,可以使去除率达到95%以上.该反应器对高浓度的苯具有突出的处理效果.同时所得到的产物为环己二烯双醇,可以被野生非高效菌W3快速利用.     

降解甲基对硫磷菌株YL8的分离、纯化及降解机理

从农药厂污水处理池的活性污泥中分离到1株能降解甲基对硫磷(MP)和对硝基苯酚(PNP)的菌株YL8,经生理生化试验和16SrRNA同源性分析,初步将YL8归类为节杆菌属(Arthrobactersp.).该菌株能以MP和PNP为唯一碳源生长,在5h内将起始浓度为50mg/L的MP降解近90%;在9h内将50mg/L的PNP完全降解.YL8在降解MP的过程中几乎检测不到PNP的产生.     

Biodegradation of methyl parathion by Acinetobacter radioresistens USTB-04

Biodegradation of methyl parathion (MP),a widely used organophosphorus pesticide,was investigated using a newly isolated bacterium strain Acinetobacter radioresistens USTB-04.MP at an initial concentration of 1200 mg/L could be totally biodegraded by A.radioresistens USTB-04 as the sole carbon source less than 4 d in the presence of phosphate and urea as phosphorus and nitrogen sources,respectively.Biodegradation of MP was also achieved using cell-free extract of A.radioresistens USTB-04.MP at an initial concentration of 130 mg/L was completely biodegraded in 2 h in the presence of cell-free extract with a protein concentration of 148.0 mg/L,which was increased with the increase of pH from 5.0 to 8.0.Contrary to published reports,no intermediate or final degradation metabolites of MP could be observed.Thus we suggest that the cleavage of C--C bond on the benzene ring other than P-O bond may be the biodegradation pathway of MP by A.radioresistens USTB-04.     

Isolation and characterization of Sporobolomyces sp. LF1 capable of degrading chlorimuron-ethyl

A yeast strain which was capable of degrading sulfonylurea herbicide chlorimuron-ethyl named as LF1 was isolated from a chlorimuron-ethyl contaminated soil near the warehouse of the factory producing chlorimuron-ethyl in Shenyang City, Northeast China. The strain was identified as Sporobolomyces sp., based on its morphological and physiological characteristics and the phylogenetic analysis of 18S rRNA gene sequence. So far, this is the only yeast strain of Sporobolomyces sp. which is able to degrade chlorimuronethyl. Incubation tests showed that when the initial concentration of chlorimuron-ethyl in culture was 5 mg/L, LF1 could degrade more than 77% of the herbicide after incubation for 4 d at 30°C. The possible mechanism of chlorimuron-ethyl degradation by LF1 could be the acidic hydrolysis caused by the acids from the metabolism of the yeast strain. Further study should be conducted to examine the pathways of chlorimuron-ethyl degradation by LF1 and to approach the feasibility of using LF1 to degrade the chlorimuron-ethyl in soil system.     

Metabolism-independent chemotaxis of Pseudomonas sp. strain WBC-3 toward aromatic compounds

Pseudomonas sp. strain WBC-3 utilized methyl parathion or para-nitrophenol (PNP) as the sole source of carbon, nitrogen, and energy, and methyl parathion hydrolase had been previously characterized. Its chemotactic behaviors to aromatics were investigated. The results indicated that strain WBC-3 was attracted to multiple aromatic compounds, including metabolizable or transformable substrates PNP, 4-nitrocatechol, and hydroquinone. Disruption of PNP catabolic genes had no e?ect on its chemotactic behaviors w...     

油烟污染物降解优势菌株的筛选及性能研究

在完成对活性污泥驯化的基础上,分离、纯化出XJ9,XJ30,XJ2,XJ21,XJ28,XJ25等6株油烟污染物降解细菌,研究其生长条件及降解性能,筛选出一株优势菌株并进行菌落形态学及分子生物学鉴定。实验结果表明:6株细菌最适生长温度在35℃左右、最适pH在6⁸之间、最佳摇床转速介于808之间、最佳摇床转速介于80¹60 r/min之间,各菌株最佳降解时间均为36 h,对油烟污染物的降解率介于12%160 r/min之间,各菌株最佳降解时间均为36 h,对油烟污染物的降解率介于12%⁶0%之间,其中XJ25最高可达到60%左右,可确定XJ25为油烟污染物降解优势菌株。经分子生物学鉴定,确定XJ25为干燥棒状杆菌(Corynebacterium xerosis)。所获得的油烟污染物降解菌对于应用生物法降解餐饮油烟污染物具有一定的价值。     

一株苯乙烯高效降解菌的分离鉴定及降解特性研究

从某橡胶厂的活性污泥中筛选得到一株可高效降解苯乙烯的微生物菌株WJ,通过透射电镜(TEM)、生理生化试验、Biolog鉴定和16S rRNA基因的系统发育树建立等分析方法,鉴定该菌株为恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida).通过环境单因素试验,确定该菌株WJ在温度30℃、pH值7.0的培养条件下具有良好的降解效果.通过不同初始浓度苯乙烯的降解及生长特性,确定该菌株的最大底物耐受浓度达到1500mg/L,且其生长动力学过程符合Haldane’s方程,相应动力学参数为: vmax=0.282h-1,Ks=23.57mg/L,Ki=1784.56mg/L.底物宽泛性试验表明,该菌株对苯系物(BTEX)、正己烯等与苯乙烯结构类似的碳氢化合物都具有良好的降解能力,表明其具备良好的底物宽泛性.该菌株对苯乙烯的氧化降解途径主要为乙烯基侧链的氧化.     

高效降解菌处理多菌灵农药生产废水的研究

从多菌灵农药生产废水的排放口附近土壤中分离得到14株多菌灵生产废水的高效降解菌，其中13号菌能高效降解多菌灵农药。5号菌能高效降解废水中的中间产物邻苯二胺。经鉴定．这2株菌均为假单胞菌(Pseudomonas sp．)。将这14株高效菌混合培养后与活性污泥分别投加到SBR反应器。通过正交试验得到各自的量佳工艺条件．同时比较出水的COD去除率。结果表明。采用高效菌处理多菌灵农药废水．COD去除率比活性污泥法高出29．1％。