摘要
除草剂阿特拉津在全世界都得到了广泛的应用，其使用历史已经超过40年，目前仍被大量使用。该物质具有结构稳定、残留期较长和不易被降解等特点，对人类的健康和自然环境都有着很大的威胁。本论文从农用玉米田的土壤中分离出对阿特拉津有较好降解效果的菌株，深入地研究了菌株的降解特性及其修复污染土壤的能力，为该除草剂的污染修复筛选出有价值的菌种资源。 本研究利用富集法从黑龙江省哈尔滨市巴彦县施用多年阿特拉津的玉米地的表层土中分离出两株降解效果很好的降解菌株LY-1和LY-2，它们均能以该除草剂为唯一氮源生长。根据生理生化和16S rDNA序列的分析结果，初步鉴定这两株菌分别属于节杆菌属(Arthrobactersp.)和肠杆菌属（Enterobacter sp.），这两株菌分别命名为Arthrobacter sp.LY-1和Enterobactersp.LY-2，其中LY-2是第一次被详细报道的能降解阿特拉津的肠杆菌。 利用已知的基因序列进行相应引物的设计，通过PCR检测，结果表明，LY-1含有与阿特拉津降解相关的基因trzN和atzBC，对测序后的序列进行比对，这三个基因与节杆菌（Arthrobacter aurescens）TC1基因序列的同源性均超过97％;LY-2含有atzABC基因，经过比对，这三个基因与节杆菌（Arthrobacter aurescens）TC1和假单胞菌（Pseudomonas sp.）ADP基因序列的同源性均超过98％，菌株LY-1和LY-2降解该除草剂得到的终产物均为没有毒性的氰尿酸。菌株LY-1和LY-2在48 h左右对100 mg/L的阿特拉津的降解率分别为99.5％和98.7％，这两株菌适宜的温度范围分别是20-35℃和25-35℃，适宜的pH范围分别是6.0-10.0和6.0-9.0，最适温度都是30℃，最适pH都是7.0，最佳的碳源分别是淀粉和蔗糖，外加氮源时并没有降低这两株菌对阿特拉津的降解率。 后续实验中分别研究了菌株LY-1和LY-2对未灭菌的阿特拉津污染土壤的修复能力。结果表明，这两株菌对土壤中阿特拉津的降解与培养时间和接种到土壤中的菌落数密切相关。当接种菌株LY-1和LY-2的菌落数为1×106 CFU/mL时，在室温下培养7d，降解率分别为70.9％和60.4％，若在室温下培养14d，降解率分别增加到86.7％和84.1％;当接种菌株LY-1和LY-2的菌落数为1×108 CFU/mL时，在室温下培养7d，降解率分别为90.6％和78.9％，若在室温下培养14 d，降解率分别增加到95.3％和90.1％。这两株菌可以在相对较短的时间内表现出良好的修复效果，在修复阿特拉津污染土壤方面有很大的应用价值。
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