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多环芳烃(PAHs)是指分子中含有两个或两个以上苯环的烃类,在环境中持久存在,具有广泛的毒性、致突变性、致癌性。该论文主要对近海及深海环境中的多环芳烃(PAHs)降解菌的多样性和所分离获得的重要PAHs降解菌进行研究。第一部分,近海菲降解菌的研究:以菲为唯一碳源和能源从厦门近海海水样品中筛选到一株能够降解多种PAHs的细菌。16S rDNA序列同源性分析表明它可能属于新鞘氨醇杆菌属(Novosphingobium sp. phe-8)。采用气相色谱-质谱联用测定了该菌对菲、芘的降解率,发现:起始浓度为100 mg/L的菲在三周内几乎完全被降解;起始浓度为10 mg/L的芘在5 d内几乎完全被降解。根据已经报道的PAHs起始双加氧酶大亚基基因序列,设计了一对简并引物,并PCR扩增得到了约700 bp的基因片段。比对结果显示它同已报导的一株降解菌Novosphingobium aromaticivorans F199质粒上的bphA1f基因相似度最高,达到98.26%,该基因编码的蛋白推断是萘或联苯双加氧酶大亚基。以PCR产物为模板制备DNA探针, Southern杂交表明:该基因位于其质粒DNA上。第二部分,西太平洋深海沉积物中芘降解细菌的研究:从西太平洋深海沉积物富集得到一个芘降解菌群并从该菌群中分离、鉴定了一株关键降解菌。以萘作为挥发性碳源,从菌群中分离得到了一株萘降解菌P1。16S rDNA序列分析证明该菌为解环菌(Cycloclasticus sp.),与其他已知种的相似性都在99%以上。碳源范围研究发现,它可以利用的PAHs包括:萘、2-甲基萘、2,6-二甲基萘、苊、菲、蒽、芴、氧芴、硫芴、芘、联苯;但是它不能利用荧蒽、chrysene和苯并芘作为碳源。此外,它也不能利用苯、甲苯与二甲苯及常见的PAH降解中间物作为碳源;但是可以在乙酸钠、丙酸钠、L-谷氨酸钠为碳源的培养基中生长。P1在碳源利用方面跟解环菌属其他已知种有很多差别,其中最重要的差别是它能够利用芘作为唯一碳源和能源生长。这也是目前唯一报道的来自深海的芘降解菌。通过设计引物、PCR扩增从其基因组DNA中克隆得到了两个基因片段,分别包括:编码PAHs起始双加氧酶ISP组分大、小亚基的两个基因和编码铁氧还蛋白、铁氧还蛋白还原酶的两个基因。1.9 K的PCR扩增片段与A5中同源片段的整体相似度为98.85%;而1.4 K的扩增片段与A5中同源片段的整体相似度为99.79%。根据文献报道和P1的碳源利用特性分析,这些基因编码的酶可能并不参与芘的降解,而极有可能含有其他降解酶基因。