菲降解细菌的分离鉴定及其降解效果研究

多环芳烃(PAHs)在环境中分布广泛,且存在时间长,遗传毒性高,对人类健康和生态环境具有很大危害,由于其具有“三致”作用而备受人们关注。本研究利用选择性富集培养及平板升华法,从受石油多年浸泡污染的土壤中分离到2株菲降解细菌,命名为FC31、FC32;应用形态观察、BIOLOG系统细菌鉴定和分子生物学手段相结合的方法对两株细菌进行鉴定,鉴定结果分别为坚强芽孢杆菌(Bacillus firmus)和木糖氧化无色杆菌反硝化亚种(Achromobacter xylosoxidans subsp.denitrificans);酶活测定实验显示两株菌均具有邻苯二酚氧化酶活性;分离菌株降解底物广谱性研究的结果表明,菌株FC31可以利用两条降解途径中的中间代谢产物,菌株FC32不能利用邻苯二甲酸;高效液相色谱法(HPLC)测定显示两株细菌在液体培养条件下都表现较强降解菲的能力,通过测定液体培养基中菲浓度和菌体密度变化,发现菌株降解菲的量与其生长密度相关,随着菌体浓度(吸光度)的增加,代谢底物菲的浓度明显降低,两株菌混合使用能够大幅度提高菲的降解能力;通过胶内裂解法初步确定FC32的菲降解基因位于质粒上,PCR扩增提取质粒得到约600pb的一条带,测序后分析与一株木糖氧化无色杆菌的质粒相似性很高;在温室条件下研究不同营养元素对FC31、FC32降解菲的影响,发现N、P、S、Fe及其组合对土壤中菲的降解率及油菜吸收菲影响显著;不同的菌剂种类对水稻生物量、菲降解菌存活能力、土壤中菲降解率和水稻吸收菲的量影响显著;不同有机碳对水稻生物量和菲降解菌(根际和本土)存活数量无显著影响,但对水稻植株内菲残留量及土壤中菲降解率影响显著。