一株呋喃丹降解菌(CDS-1)的分离和性状研究

从活性污泥中 ,分离到一株能降解呋喃丹的细菌CDS 1,14h内对 10 0mg·L-1的呋喃丹的降解率达 10 0 % .依据其形态和生理生化特征 ,将该菌初步鉴定为鞘氨醇单胞菌属 (Sphingomonassp) .CDS 1降解适宜pH为 6 0～ 7 0 ,适宜温度是 30℃ .降解过程中受外界营养物的影响小 .通过气质联机对细菌降解呋喃丹的代谢产物进行检测 ,发现呋喃丹的降解产物为呋喃酚 ,同时还检测到红色化合物 2 ,4 二叔丁基苯醌的存在 .

多功能农药降解基因工程菌株m-CDS-1环境释放安全评价

【目的】为了评价多功能农药降解基因工程菌株m-CDS-1的环境释放中间试验水平的安全性。【方法】通过农药检测、平板计数、Most probable number-PCR(MPN-PCR)和Denaturing Gradient Gel Electrophoresis(DGGE)等方法在江苏大丰进行了工程菌株m-CDS-1田间降解农药效果、定殖动态和对土壤微生物群落结构影响的研究。【结果】投加1.01×107CFU/g干土的工程菌株m-CDS-1在30d时均能完全降解10.71mg/kg的甲基对硫磷和1.29mg/kg的呋喃丹。平板计数表明工程菌株m-CDS-1在土壤中快速下降;MPN-PCR检测结果显示,在4d,15d和30d时,0～10cm混合土壤中该工程菌株的数目分别为2.15±0.98×106CFU/g干土,3.70±4.66×104CFU/g干土和检测不出。工程菌株m-CDS-1的投加不会对土壤可培养三大微生物菌群数量产生显著影响;基于细菌16S rDNA V3区的DGGE分析结果表明,施加农药对细菌菌落结构有显著影响,4d,11d,30d时农药施用区与空白对照区的图谱相似性分别为17.16%,49.81%和75.01%,但到60d时的相似性为98.62%。工程菌株m-CDS-1释放在前期对细菌群落结构有一定影响,4d,11d和30d工程菌株释放区相对于空白的相似性分别为49.57%,38.30%和83.30%。在60d时,空白、施药和施菌小区的图谱相似性都在90%以上。【结论】工程菌株m-CDS-1不仅可同时高效降解甲基对硫磷和呋喃丹,仍保持了实验室内的原有特性,而且不会成为优势菌群长期在土壤环境中存在,也不会对土壤微生物群落结构造成长期影响。

呋喃丹降解菌CDS-1的双标记菌株的构建

用Sau3AI消化呋喃丹降解菌Sphingomonassp.CDS-1的基因组DNA,将所得DNA片段与BamHⅠ酶切的启动子探针载体pRobe-GFP酶连后转化E.coliDH5α感受态细胞,在选择性平板上培养,从大约1×104个菌落中筛选到50个含启动子片段的阳性克隆。挑选其中一个发光强度最强的阳性克隆F7,将它的重组质粒pF7用EcoRⅠ和HindⅢ双酶切后得到包含Sphingomonassp.CDS-1启动子和gfp基因的DNA片段,将该片段克隆到广宿主载体pPZP201上,得到pPZP201-gfp质粒。将pPZP201-gfp通过三亲接合转移至Sphingomonassp.CDS-1中得到GFP标记菌株CDS-gfp,经荧光显微镜观察,gfp基因在CDS-gfp中表达量很高。对标记菌株进行连续传代10次(48h/次),发现pPZP201-gfp依然存在,而且发光明显。通过NotⅠ酶切位点把linA基因连接到pUT/mini-Tn5上构建新的转座子载体pUT/mini-Tn5-linA。以pRK600为辅助质粒将pUT/mini-Tn5-linA引入到CDS-1中,linA基因通过转座作用,插入到CDS-gfp的染色体中,得到双标记菌株CDS-GFP-LinA。该菌株是一株能同时降解γ-六六六和呋喃丹的基因工程菌,本研究的结果为研究Sphingomonassp.CDS-1的生态学行为奠定了基础。

转座子挽救法克隆鞘氨醇单胞菌CDS-1中呋喃丹水解酶相关基因

用含Tn5转座子的自杀性质粒pSC123诱变呋喃丹降解菌Sphingomonas agrestis CDS-1,获得失去呋喃丹降解功能的突变株CDS-M1.以pMD18-T为载体在E. coli DH5α中构建了CDS-M1的基因组文库,采用转座子挽救法对Tn5插入位点两侧翼的序列进行克隆与测序,根据测序结果(共4551个碱基)设计引物,从CDS-1的基因组中扩增到同样大小的片段,把该片断克隆到广宿主载体pPZP201上,得到重组质粒pCDZ1,通过三亲接合的方法把pCDZ1导入CDS-M1中进行功能互补实验,结果显示CDS-M1的呋喃丹水解功能得到了恢复,表明该片断中包含呋喃丹水解酶相关基因.