發(fā)布時(shí)間：2022-01-04 01:47

　　有機(jī)磷農(nóng)藥廣泛地應(yīng)用于家庭和農(nóng)業(yè)中病蟲害的防治,但其對(duì)非靶標(biāo)生物的高毒性及潛在的遲發(fā)性神經(jīng)毒性,已經(jīng)造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染和生態(tài)破壞。論文篩選高效降解毒死蜱的菌株,分析其16S rRNA和gyrB基因序列、研究其生理生化特征和降解特性;通過全基因組測(cè)序獲得該菌株完整的遺傳信息;利用轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)探討其降解有機(jī)磷農(nóng)藥的機(jī)制,并獲得降解相關(guān)的基因;研究其降解酶的基因特性、降解功能和酶學(xué)性質(zhì);利用環(huán)境模式生物斑馬魚對(duì)辛硫磷酶解產(chǎn)物的毒理性進(jìn)行評(píng)估;具有一定的理論意義和潛在的應(yīng)用價(jià)值。論文的主要研究結(jié)果如下:（1）比較了實(shí)驗(yàn)室保藏的20株具有促生和解磷作用的芽孢桿菌,從中篩選出一株高效降解毒死蜱的菌株YP6,經(jīng)16S rRNA和gyrB基因序列分析及生理生化實(shí)驗(yàn)鑒定,確定菌株YP6屬于解淀粉芽孢桿菌,并命名為Bacillus amyloliquefaciens YP6,其保藏號(hào)為CCTCC NO:M 2018875。Bacillus amyloliquefaciens YP6是一株廣譜型降解菌,對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥毒死蜱、敵敵畏、敵百蟲、三唑磷和辛硫磷具有較高的降解能力,尤其對(duì)辛硫磷的降解效率最高;該菌... 

【文章來源】：江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：118 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

有機(jī)磷農(nóng)藥的結(jié)構(gòu)式Fig.1-1Chemicalstructureoforganophosphatepesticides注：a，有機(jī)磷農(nóng)藥的結(jié)構(gòu)通式；b，幾種常見的有機(jī)磷農(nóng)藥結(jié)構(gòu)式

。同時(shí)，進(jìn)入環(huán)境中的有機(jī)磷農(nóng)藥會(huì)在各種物理、化學(xué)、生物因素的作用下發(fā)生光解、水解、微生物降解等一系列反應(yīng)[12]。有機(jī)磷農(nóng)藥在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化與其本身的理化性質(zhì)（包括：揮發(fā)性能、水溶解度、分配系數(shù)和在環(huán)境中的代謝能力等）有關(guān)。蒸汽壓高的有機(jī)磷農(nóng)藥揮發(fā)性強(qiáng)，易從土壤和水體揮發(fā)到大氣中，并由呼吸道進(jìn)入人體[13]；水溶性大的有機(jī)磷農(nóng)藥在土壤中移動(dòng)性強(qiáng)，易經(jīng)淋溶或徑流進(jìn)入地下水，易被生物吸收而引發(fā)急性危害[12]；水溶性小的有機(jī)磷農(nóng)藥土壤吸附性強(qiáng)，一旦進(jìn)入生物體內(nèi)，極易造成富集而引發(fā)慢性危害[14]。圖1-2農(nóng)藥在環(huán)境介質(zhì)中遷移與轉(zhuǎn)化[10]Fig.1-2Migrationandtransformationofpesticidesinenvironmentalmedium[10]有機(jī)磷農(nóng)藥的高使用量、低利用率以及其在環(huán)境中復(fù)雜的遷移轉(zhuǎn)化能力，在我國(guó)各個(gè)地區(qū)、各種環(huán)境系統(tǒng)和各類食品中均能檢測(cè)到有機(jī)磷農(nóng)藥的殘留。表1-1和1-2為2002~2017年期間，我國(guó)主要江河湖泊、土壤、動(dòng)物以及食品中部分有機(jī)磷農(nóng)藥殘留狀況[10]。

江南大學(xué)博士學(xué)位論文8圖1-3P450cam（PDB:2CPP）的蛋白結(jié)構(gòu)[97]Fig.1-3TheproteinstructureofP450cam(PDB:2CPP)[97]1.3微生物基因組研究1.3.1基因組及基因組學(xué)簡(jiǎn)介基因組是生物體內(nèi)包含的完整基因和染色體。自1995年以來，基因組分析已經(jīng)從最初的圖譜繪制和測(cè)序擴(kuò)展到基因功能分析。為了更全面進(jìn)行基因組分析，研究者們提出了以“基因組結(jié)構(gòu)和功能”為研究主題的基因組學(xué)。盡管基因組學(xué)這一術(shù)語已經(jīng)被普遍接受，但它的確切含義從未得到明確定義。在大多數(shù)情況下，基因組學(xué)仍然是指基因組的圖譜繪制、測(cè)序和分析。為了反映基于基因組序列和蛋白質(zhì)功能分析的相關(guān)研究，研究者們提出了各種具體的基因組學(xué)術(shù)語，如功能基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和結(jié)構(gòu)基因組學(xué)等[102]。1.3.2微生物基因組分析微生物是地球上最豐富多樣的生物群，不同的微生物在廣泛的自然和人為環(huán)境中執(zhí)行許多重要的生態(tài)功能，例如它們調(diào)節(jié)全球生化循環(huán)，影響人類健康，并負(fù)責(zé)環(huán)境中污染物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。因此，深入分析微生物基因組序列不僅可以使人們系統(tǒng)的了解微生物多樣性及其所具有的功能，還能夠幫助人們了解環(huán)境微生物的作用機(jī)制，尤其是微生物與靶物質(zhì)之間的相互作用及調(diào)控機(jī)制[26]。基于基因組水平上的微生物基因序列比較分析，研究者們發(fā)現(xiàn)了大量的功能類似基因和新基因。自1995年完成首個(gè)細(xì)菌（Haemophilusinfluenzae）的全基因組序列測(cè)定，人們的研究重點(diǎn)由單個(gè)基因擴(kuò)展到基因組水平研究以及多基因間的互作機(jī)制。對(duì)于有機(jī)磷農(nóng)藥降解菌基因組的研究，可以在已完成測(cè)序的基因組序列基礎(chǔ)上，通過序列比對(duì)的方式來尋找與有機(jī)磷降解酶基因相似的序列。而且通過全基因組測(cè)序發(fā)現(xiàn)很多細(xì)菌中含有有機(jī)磷農(nóng)藥降解酶基因或相似基因[26,28]。隨著測(cè)序技術(shù)的發(fā)展，細(xì)菌全基因組數(shù)據(jù)不

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