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砷氧化菌DWY-1的分离鉴定及其修复砷污染水稻土的可能机理 总被引：1，自引：0，他引：1
为砷(As)污染水稻土的微生物修复提供宝贵的菌种资源以及探索淹水条件下砷氧化菌修复As污染水稻土的可能机理。从全国各地As污染水稻土中筛选砷氧化菌,并进行分子鉴定、生理生化研究以及As污染土壤的修复试验。结果共计分离出6株具有砷氧化功能的菌株,其中一株扩增出砷氧化酶基因(aioA),命名为DWY-1,来自黄石As污染水稻土,经鉴定为中华根瘤菌属(Sinorhizobium sp.),革兰氏染色显示为阴性,属于兼性自养和兼性厌氧菌。在好氧条件下和厌氧条件下菌株DWY-1均可以将三价砷[As(Ⅲ)]氧化为五价砷[As(Ⅴ)],且厌氧条件下可将As(Ⅲ)氧化与硝酸盐还原过程进行偶联并从中获得能量用于自身的生长。将菌株DWY-1接种到淹水As污染水稻土中,培育14 d后,孔隙水和土壤底泥中磷酸可提取态的As(Ⅲ)含量与对照相比分别降低73.0%和80.0%,总As含量分别降低32.6%和32.9%。综上,菌株DWY-1可作为修复As污染水稻土的潜在菌种资源;在淹水水稻土中,砷氧化菌可以耦合厌氧As(Ⅲ)氧化与硝酸盐还原过程并从中获得能量进行生长,此过程可作为修复As污染水稻土的途径之一。 相似文献
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砷还原菌是影响自然环境中砷转化的主要生物因素,其多样性特征及还原机制研究将为土壤砷污染修复奠定重要基础。本文采用4种培养基及两种培养方法,从蜈蚣草体内及其根际土壤中筛选砷还原菌,并探讨其还原特征及机制。结果表明,共获得23株砷抗性菌,分别属于2个门、10个属,其中假单胞菌属(Pseudomonas)为优势菌群。23株菌表现出了不同的砷抗性及还原特征,抗砷浓度范围分别为80～150 mmol·L~(-1)[As(Ⅴ)]与5～30 mmol·L~(-1)[As(Ⅲ)]。在含1 mmol·L~(-1)As(Ⅴ)的培养体系中,菌株砷还原率范围为0%～100%,砷累积率为3%～79%。其中,Pseudomonas sp. S2、Pseudomonas sp. P3、Staphylococcus sp. S14及Agrobacterium sp. P1具有较高的砷累积率(75%～79%)与还原率(81%～100%)。21株菌存在抗砷及砷还原的重要基因ars C,揭示其是砷还原菌株中普遍存在的砷还原基因。 相似文献
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在湖南石门磺厂采集含砷尾砂样品和水样,利用选择性培养基富集培养和分离,获得13株对砷有抗性的菌株,这些菌株属于Pseudomonas otitidis和铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa),均能在较高浓度的砷培养液中生存,主要通过还原砷达到对砷的高抗性作用。其中,菌株SM-T1对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的抗性分别达到了60 mmol/L和100 mmol/L,该菌株最适生长pH值为7.0~8.0,最适生长温度为20℃;在砷浓度未达到致死浓度时,砷浓度对SM-T1的生长速度影响较大,对其最终的生长状况影响较小。这为进一步利用砷抗性菌开展含砷环境的生物修复奠定了良好的基础。 相似文献
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以从砷污染农田土壤中分离的1株铁氧化细菌EEELCW01为研究对象,对该菌进行全基因组分析,通过GO、KEGG、COG等数据库比对,预测该菌砷相关基因的功能;采用水培试验,验证该菌的砷转化能力。结果表明：菌株EEELCW01基因组大小为4 714 242 bp,具有2条大小分别为2 065 078 bp和2 649 164 bp的染色体,GC含量为55.99%,染色体上有4588个CDS,包含58个tRNA和12个rRNA;COG数据库注释表明该菌基因功能主要集中在氨基酸转运代谢、无机离子转运代谢等过程,GO数据库注释表明该菌主要包含膜组成部分、氧化还原过程和相关酶活性等功能,KEGG注释显示代谢相关的基因占比最高;菌株EEELCW01基因组中含有多种与砷代谢相关的基因(arsC、arsH、arsB、arsR、acr3、arrA、arxA和arsM);菌株EEELCW01将As(Ⅴ)还原为As(Ⅲ)的能力强,有氧条件下,3 d时还原率达40.1%。可见,可利用该菌株促进砷的生物还原,并联合砷超富集植物进行环境砷污染修复。 相似文献
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农田高效砷氧化侧胞短芽胞杆菌的分离、鉴定及其对水稻砷毒害的修复作用 总被引：1，自引：0，他引：1
采用梯度富集、硝酸银试验、砷形态转化测定、16SrDNA、T-BYLP等方法,从中分离、鉴定出具有高效氧化三价砷[A暑（Ⅲ）]功能的砷氧化细菌,优化了砷氧化细菌的最佳培养条件,并以“汕优63”水稻为研究材料,水培种植,探讨抽（Ⅲ）胁迫下该菌株对苗期水稻生长的修复作用及机制．结果表明,福州农田水稻土中分离出的高效砷氧化菌为侧胞短芽胞杆菌,最佳培养条件为：4-羟基苯甲酸作碳源、蛋白胨作氮源、pH8．0、培养温度25℃．最佳培养条件下,该菌株在10h内能将200mg·L^-1的A8（Ⅲ）氧化为五价砷[As（V）]．As（Ⅲ）胁迫下,水培液0．25％（体积分数）接种该菌株并调控7d后,苗期水稻根长恢复率为09．06±0．05）％,株高恢复率为07．72±0．05）％,明显高于未接种该菌株的根长恢复率（71．73±0．06）％和株高恢复率（88．06±0．03）％,对苗期水稻A8（Ⅲ）毒害具有显著修复效果．砷形态分析结果表明,0．25％接种侧胞短芽胞杆菌后,苗期水稻水培液的As（Ⅲ）完全转化为As（V）,但是,未接种侧胞短芽胞杆菌水培液的A县（Ⅲ）只有74％转化为舢（V）． 相似文献
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铁还原条件下铁负载生物质炭固定三价砷的能力及其稳定性 总被引：2，自引：2，他引：0
为研究还原条件下铁负载生物质炭固定三价砷[As（Ⅲ）]的能力及其自身稳定性,首先探究了铁负载生物质炭介导铁还原菌（Shewanella oneidensis MR-1）还原含As（Ⅲ）的水铁矿[As（Ⅲ）-FH]时对As（Ⅲ）的释放和固定能力;其次评估了铁还原菌的还原作用对铁负载生物质炭固定As（Ⅲ）稳定性的影响。研究表明,400~700℃制备的铁负载生物质炭在好氧条件下可以吸附0.94~1.63 mg·g-1的As（Ⅲ）。在As（Ⅲ）-FH还原体系中,随着铁负载生物质炭制备温度的提升：0~400 h时,铁负载生物质炭加速S.oneidensis MR-1还原As（Ⅲ）-FH释放二价铁和As（Ⅲ）的能力也逐渐提升;在400~646 h,分别加速溶液中的Fe2+沉淀生成蓝铁矿和菱铁矿,以及As（Ⅲ）的部分固定,在646 h时As（Ⅲ）的固定量为0.211~0.676 mg·g-1。在铁负载生物质炭固定As（Ⅲ）稳定性评估体系中：铁还原菌的还原作用虽然会导致铁负载生物质炭中磁铁矿还原转化生成蓝铁矿和菱铁矿,但却可以在342 h内提升固定As（Ⅲ）的能力,达到2.16~2.29 mg·g-1。因而在铁还原菌构建的还原生境中,铁负载生物质炭的As（Ⅲ）固定能力在342 h的短期内呈现增加的趋势,而在646 h的长时间培养条件下As（Ⅲ）的固定能力逐渐降低。通过构建简单的铁还原生境,评估了铁负载生物质炭在还原环境中固定As（Ⅲ）的潜能,为稻田土壤砷污染阻控材料的筛选提供了一种评估方法。 相似文献
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《南京农业大学学报》2020,(4)
[目的]本文旨在探讨浮萍叶面细菌群落对三价砷(AsⅢ)的氧化、对浮萍累积砷(As)的阻控作用以及抗生素对该氧化过程和阻控作用的影响。[方法]采用高效液相色谱-电感耦合等离子体-质谱(HPLC-ICP-MS)联用技术和ICP-MS测定添加110μg·L~(-1) AsⅢ的有菌浮萍、有菌浮萍+抗生素(50 mg·L~(-1)氯霉素)、无菌浮萍处理和空白对照中溶液As形态随时间的变化情况,以及培养168 h时不同处理中浮萍As的形态以及总累积量。在培养168 h时,从培养溶液和叶面分离可培养细菌,并在纯培养条件下测定其对AsⅢ的氧化能力。[结果]与空白对照及无菌浮萍处理相比,有菌浮萍处理能够在10 h内将溶液中AsⅢ快速氧化为五价砷(AsⅤ),使溶液中的AsⅤ比例大于97.1%。有菌浮萍+抗生素处理中AsⅤ质量浓度超过AsⅢ质量浓度的时间推迟到72 h,且AsⅤ占As比例仅为70.2%。经过168 h的培养,无菌浮萍及添加氯霉素的有菌浮萍处理中累积的As总含量分别为有菌浮萍处理的3.4和2.9倍。与有菌浮萍处理相比,氯霉素显著增加浮萍中累积的AsⅢ的比例(P0.05)。从有菌浮萍处理的浮萍叶面获得7株具有较弱AsⅢ氧化能力的细菌,这些AsⅢ氧化菌隶属于α-变形菌、β-变形菌和γ-变形菌。从有菌浮萍处理的溶液中以及有菌浮萍+抗生素处理中分离获得的细菌对AsⅢ均未表现出氧化能力。[结论]浮萍叶面细菌群落将AsⅢ快速氧化为AsⅤ的过程对累积As具有非常好的阻控作用。氯霉素显著抑制浮萍叶面细菌群落对AsⅢ的氧化,增加浮萍对As的累积以及AsⅢ在浮萍中的比例。 相似文献
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采用室内模拟试验,通过对无机砷的吸收和释放研究,结合砷形态测定,研究了沉水植物轮叶黑藻[Hydrilla verticillata(L.f.) Royle]对无机砷(As)的吸收和释放能力.结果表明:黑藻对五价砷(AsⅤ)和三价砷(AsⅢ)均具有较高的吸收速率(最大吸收速率分别为105、96.1 nmol·g-1 DW·min-1),且对AsⅤ和AsⅢ的最大吸收速率差异不显著(P >0.05).无论暴露于AsⅤ还是AsⅢ溶液中,黑藻体内均以AsⅢ形态为主(> 90%),而且黑藻可以将外界AsⅤ迅速吸收进入体内并还原为AsⅢ,并快速将AsⅢ释放到外部溶液中(AsⅢ释放量占AsⅤ吸收量的53%).加磷(P)显著抑制黑藻对AsⅤ的富集(体内主要存在形态AsⅢ为不加P时的1/3),进一步导致溶液中的砷形态以AsⅤ为主(占总砷含量90%),加P不影响黑藻对AsⅢ的富集;植物螯合素(PCs)合成抑制剂丁胱亚磺酰亚胺(BSO)显著抑制黑藻对AsⅤ和AsⅢ的吸收,无论是AsⅤ还是AsⅢ处理,黑藻体内AsⅢ含量均降低,分别为对照处理的8%和10%,且溶液中砷形态含量与对照相比差异不显著(P >0.05). 相似文献
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为探明稻田土壤还原条件下不同亚铁矿物对砷的修复潜力,本研究对比研究了磁铁矿、菱铁矿、黄铁矿三种亚铁矿物在不同 pH 条件下（pH 3.00、5.00、7.00）对 As（Ⅲ）、As（Ⅴ）的吸附特征,并以电位滴定法探究了导致三种亚铁矿物吸持 As（Ⅲ）、As（Ⅴ）能力差异的表面电荷性质。等温吸附平衡实验结果表明,Langmuir模型能较好描述三种亚铁矿物对As（Ⅲ）、As（Ⅴ）的吸附过程。弱酸条件（pH=5.00）下,亚铁矿物对As（Ⅲ）、As（Ⅴ）的吸附容量依次为：磁铁矿[As（Ⅲ）：23.38 mg·g-1,As（Ⅴ）：71.33 mg·g-1] >菱铁矿[As（Ⅲ）：11.63 mg·g-1,As（Ⅴ）：21.69 mg·g-1]>黄铁矿[As（Ⅲ）：10.72 mg·g-1,As（Ⅴ）：7.75 mg·g-1],在弱酸性（pH=5.00）条件下三种矿物中磁铁矿对As（Ⅲ）和As（Ⅴ）吸附容量最高。在中性（pH=7.00）条件下黄铁矿对As（Ⅲ）、菱铁矿对As（Ⅴ）吸附容量相对较高。供试pH条件下磁铁矿、菱铁矿对As（Ⅲ）的吸附强度较高,黄铁矿则对As（Ⅴ）的吸附强度较高。电位滴定实验测得亚铁矿物的电荷零点和总可变电荷量依次为：磁铁矿（pH 9.76;1.025 mol·g-1）>菱铁矿（pH 7.52;0.240 mol·g-1）>黄铁矿（pH 4.03;0.084 mol·g-1）,表面活性位点密度依次为：黄铁矿（90.59 site·nm-2）>菱铁矿（42.77 site·nm-2）>磁铁矿（7.94 site·nm-2）,亚铁矿物对As（Ⅲ）、As（Ⅴ）的吸附容量受溶液pH、总可变电荷量及其电荷零点影响。非专性吸附和专性吸附是磁铁矿和菱铁矿吸附As的主要方式,而黄铁矿则以专性吸附为主。研究表明,不同pH条件下不同亚铁矿物对稻田土壤砷的修复潜力不同,酸性条件下磁铁矿对As（Ⅲ）和As（Ⅴ）有较好修复潜力,中性条件下黄铁矿对As（Ⅲ）、菱铁矿对As（Ⅴ）有较好修复潜力。 相似文献
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亚砷酸氧化菌Sinorhizobium sp. GW3的鉴定与亚砷酸氧化酶基因的分离 总被引：1，自引：0，他引：1
亚砷酸氧化细菌能够将毒性大的As(Ⅲ)氧化成毒性小的As(Ⅴ),在生物修复砷污染方面具有应用价值。对一株新型亚砷酸氧化菌Sinorhizobium sp.GW3进行了较全面的鉴定,并分离及分析了亚砷酸氧化酶基因aoxAB。形态学、生理生化鉴定和16S rRNA基因等分析结果表明该菌为Sinorhizobium属。该菌对As(III)抗性的MIC(Minimum inhibitory concentration)为9 mmol/L。首次在Sinorhizobium属中分离了包括编码小亚基aoxA和大亚基aoxB在内的亚砷酸氧化酶基因,其编码的大小亚基与已发现的Agrobacterium tumefaciens(ABB51929)的大小亚基在氨基酸水平上分别有86%、80%的同源性。 相似文献
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【目的】研究改性蔗渣MSB、MSB-Mo、MSB-Cl对硝磺草酮降解菌HZ-2的降解能力的影响。【方法】以这3种改性蔗渣和活性炭为固定化载体,对固定化后菌制剂的降解性能进行研究。【结果】降解菌制剂培养48 h后,D600 nm均较高,表明MSB、MSB-Mo、MSB-Cl及活性炭均具备较强的固菌能力;培养3 d后,以改性蔗渣为载体的固菌制剂对LB培养基中硝磺草酮的降解率高于85%,显著优于活性炭,其中改性蔗渣MSB-Mo效果突出,降解率达96.35%。添加葡萄糖辅料7 d后,这3种改性蔗渣对土壤中硝磺草酮的降解率均高于99%。【结论】改性蔗渣MSB-Mo是固定降解菌株的最佳新型生物载体材料。 相似文献
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岩溶区不同土地利用方式对土壤有机质及碳库管理指数影响研究 总被引：2，自引：0，他引：2
[目的]研究桂林毛村岩溶地区不同土地利用方式土壤有机碳、活性有机碳及其碳库管理指数。[方法]采用野外调查取样和室内测试分析的相结合的方式,土壤有机碳采用重铬酸钾外加热法,活性碳采用333mmol/L高锰酸钾氧化法。[结果]不同土地利用方式之间的CMI的差异随着有机质活性的增强而增大,灌丛的CMI高于其它三种土地利用方式,具体为灌丛〉林地〉水田〉旱耕地,活性有机质与其它基本理化性质表现为显著或极显著相关关系。[结论]活性有机质可以指示土地利用方式对土壤有机质和CMI的影响。 相似文献
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高温纤维素分解菌筛选及JSU-5产纤维素酶特性研究 总被引：6，自引：1，他引：5
[目的]为产纤维素酶菌株的选育和产酶研究提供参考依据。[方法]从牛粪和麦秸秆堆肥中筛选出高温纤维素分解菌,对其产纤维素酶的条件：碳源、氮源、pH值、NaCl浓度、装液量等进行研究,并用正交试验确定最佳发酵条件。[结果]从筛选出的分解纤维素的11株高温菌种中选出产酶活性较高的JSU-5。其高温产酶条件优化结果表明,当pH值在6左右时,产酶活性最高;培养时间为5 d时,产酶活性最高;以麦草为碳源,产酶活性最高;以黄豆饼粉为氮源,产酶活性最高;较为适合的钠盐浓度为0.2%。培养基组分中影响纤维素酶活性的主要因素为碳源、水分和氮源。[结论]菌株JSU-5产纤维素酶培养基的最佳营养组成为麦草装量50 g/L,黄豆饼粉30 g/L,NaCl2 g/L,装液量60 ml,pH值为6.0,发酵温度为50℃。该条件下所产酶活力为113.4 U/ml。 相似文献
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[目的]为解决环境中Al^3＋污染问题提供依据。[方法]将来自不同地区的土壤分别在高氏培养基、PDA培养基上分离、纯化出放线菌、酵母菌,继而对比研究放线菌与酵母菌菌株在不同Al^3＋浓度影响下的生长繁殖情况。[结果]Al^3＋浓度为0、1.0、1.5、2.0和2.5mmol/L时,放线菌F1菌株的增长率分别为320.00%、282.00%、148.90%、115.00%和86.80%,其余菌株与之类似。Al^3＋浓度为3mmol/L时,放线菌基本不能生长。Al^3＋浓度为0、5.0、10.0、15.0和20.0 mmol/L时,酵母菌B1菌株的平均直径分别为5.86、4.62、4.88、4.12和3.26μm,B4菌株与之类似。Al^3＋浓度为5.0 mmol/L时,B2和B3菌株的平均直径略有升高,而Al3＋浓度为15.0 mmol/L时菌体直径有所减小。Al^3＋浓度为0、5.0、10.0、15.0和20.0 mmol/L时,液体培养基中B1酵母菌菌体个数分别为33.88×10^7、20×10^7、8.8×10^7、5.2×10^7和3.2×10^7个/m l,其余菌株与之类似。[结论]Al^3＋对酵母菌、放线菌都有不同程度的抑制作用。 相似文献
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[目的]鉴定聚乙烯醇降解菌HK1并研究其降解特性。[方法]以一株能以聚乙烯醇为唯一碳源生长的细菌HK1为出发菌株,通过形态观察和生理生化试验对其进行鉴定,研究其对几种实验室常用抗生素的抗性,并通过摇瓶试验研究其降解特性。[结果]经鉴定,该菌确定为解淀粉芽孢杆菌属细菌,30℃、180 r/min摇床培养后,对培养基中PVA(1 g/L)的降解率达36.26%。HK1降解PVA的环境最优条件如下:温度为30℃,底物浓度为1 g/L,pH 8.0,酵母粉添加量为2 g/L。[结论]研究结果为系统研究该菌株提供了参考。 相似文献
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[目的]研究姬松茸的深层发酵技术,筛选了适宜姬松茸液体深层培养的碳源和氮源培养基。[方法]对姬松茸的液体深层培养基进行了研究,筛选出适宜姬松茸发酵的最适碳源和氮源,并研究了不同浓度的最佳碳源和氮源对姬松茸菌丝体和胞外多糖的影响。[结果]姬松茸菌株生长和胞外多糖生产的最佳碳源为葡萄糖,最适浓度为30 g/L;最佳氮源为蛋白胨和酵母膏的组合,最适的组合浓度为7 g/L蛋白胨+7 g/L酵母膏。在此条件下,姬松茸菌体干重和胞外多糖产量均达到最大值,分别为8.7 g/L和281 mg/L。[结论]该研究为姬松茸的进一步规模化培养提供了参考。 相似文献
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[目的]研究活性炭对香石竹试管苗继代培养的影响,寻求最适香石竹试管苗增殖的活性炭用量,为组培苗培养基的改良提供一些有益的参考。[方法]将材料分别转接在活性炭浓度为0,2、4、6g／L的培养基中,观察不同浓度活性炭对香石竹试管苗芽增殖数量和速度、株高、节间距及玻化率的影响。[结果]当活性炭浓度在2～4g/L时,能显著提高试管苗的芽数、芽的增殖速率和株高,但对茎节段数的增加无明显作用。在培养基中加入活性炭可显著地降低试管苗的玻化率。[结论]活性炭对香石竹试管苗的增殖和降低玻璃苗有一定的作用。 相似文献
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[目的]为了筛选出一株高产漆酶的菌株。[方法]利用含铜的富集培养基从土壤中筛选出漆酶活性较高的菌株,结合形态学、生理生化特性及16S rDNA序列分析对菌株的分类地位进行鉴定,研究菌株的生长特性及菌株的芽孢漆酶对常用染料的脱色效果。[结果]该菌株属于芽孢杆菌属,命名为Bacillus sp.CLb。菌株CLb最适生长温度为37℃,最适生长pH为7.0,菌株能在含1 mmol/L Cu2+的培养基中生长,具有很强的耐铜性。以丁香醛连氮为底物,测定其芽孢漆酶活性,漆酶活性高达46.1 U/g干重。菌株CLb芽孢漆酶的最适pH为7.0。在介体乙酰丁香酮存在的脱色体系中,菌株CLb芽孢漆酶在4 h内对活性黑以及在2 h内对靛红的脱色率均达到93.0%,在6 h内对活性亮蓝和结晶紫脱色率分别为79.0%和92.5%。[结论]菌株CLb芽孢漆酶在介体乙酰丁香酮存在的体系中对常用染料具有很高的脱色率。 相似文献