烟嘧磺隆高效降解菌株的筛选及应用的初步研究

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烟嘧磺隆是目前玉米田中主流的茎叶处理剂,其用量低、药效好,使用面积逐年扩大,但是由于其药效不长持久,不易降解,加上连续多年使用,易引发敏感作物药害问题。微生物降解是目前解决残留问题的主要解决办法,而筛选开发出高效降解烟嘧磺隆降解菌株是微生物降解的基础。本试验通过对烟嘧磺隆生产厂家的污泥进行富集培养,成功筛选和分离出4株优势菌株,经分子手段确定分类地位后,选取C1、N1菌株进行降解特性研究,主要研究内容如下:  1.利用富集培养技术从烟嘧磺隆生产厂家的污泥汇总筛选得到4株细菌,分别命名为C1、N1、CN1、CN2。将各菌株菌悬液接种到烟嘧磺隆含量为2mg/L富集培养基3中,置于恒温摇床中培养,培养条件为:温度28℃,转速150 r/min,黑暗培养120 h后,通过高效液相色谱检测烟嘧磺隆含量,计算降解率。结果发现:在含有烟嘧磺隆的富集培养基3中(浓度为2 mg/L),各菌株生长良好,计算各菌株降解率分别为:C1为86.7%,N1为89.1%,CN1为87.2%,CN2为88.1%。  2.应用生理生化指标及分子生物学手段明确该四株菌的分类地位,C1、CN2菌株为短小芽胞杆菌(Bacillus pumilu);N1、CN1为解淀粉芽孢杆菌(Bacillusamyloliquefaciens);对N1、C1进行降解特性研究,明确C1、N1菌株的最佳降解培养基均为富集培养基3,C1菌株最适的烟嘧磺隆降解浓度为0.5~2 mg/L,N1菌株最适的烟嘧磺隆降解浓度为2~10 mg/L,C1、N1菌株的最佳降解温度均为35℃,C1菌株的最适转速为170 r/min,N1菌株的最适转速为150 r/min。  3.为了研究C1、N1菌株复配后复合菌菌悬液的效果,对进行二者的拮抗试验,发现二者无拮抗反应,进一步筛选最适配比,确定比例为C1∶N1为1∶2,并进一步对复合菌菌悬液的降解条件优化,结果表明,复合菌的最适降解条件宽泛,最适宜降解烟嘧磺隆浓度为0.5~10 mg/L,最适宜降解温度为32~38℃,最适宜转速为130~170 r/min。  4.通过室内对冬小麦的盆栽试验,测量不同处理组的根长茎长,并检测土壤中烟嘧磺隆含量,结果表明:自然土壤中添加烟嘧磺隆同时添加复合菌剂处理的盆栽对烟嘧磺隆的降解效果最好,其次是灭菌土壤添加符合菌剂处理组,含量为18.5 mg/L,未灭菌+烟嘧磺隆+复合菌处理的盆栽烟嘧磺隆含量未检出,证明了复合菌菌悬液在真实土壤环境中的降解效果明显,并证明该两种菌株复配,确实较单一菌株降解效果更好。
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