氯嘧磺隆高效降解菌的分離篩選及其生物學(xué)特性研究的開(kāi)題報(bào)告

氯嘧磺隆高效降解菌的分離篩選及其生物學(xué)特性研究的開(kāi)題報(bào)告一、項(xiàng)目名稱(chēng)：氯嘧磺隆高效降解菌的分離篩選及其生物學(xué)特性研究。二、研究背景和意義：氯嘧磺隆是一種廣泛用于蔬菜、水果、草地、森林、水生環(huán)境等領(lǐng)域的廣譜殺蟲(chóng)劑，由于其具有高效、廣譜、低毒、低殘留等特點(diǎn)，應(yīng)用范圍廣泛。然而，氯嘧磺隆會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生危害，特別是對(duì)土壤菌群的影響比較明顯，破壞了土壤生態(tài)平衡，有害菌的增生，抑制了有益菌的生長(zhǎng)，對(duì)土壤肥力也產(chǎn)生了負(fù)面影響。因此，在減少氯嘧磺隆的污染方面，微生物降解被認(rèn)為是一種能力強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)效益好、環(huán)境友好的方法。并且發(fā)現(xiàn)了一些能夠降解氯嘧磺隆的細(xì)菌，但目前研究還不夠深入，研究不夠全面，如效果不夠理想、不夠穩(wěn)定，其機(jī)理也有待進(jìn)一步探究。針對(duì)這種情況，開(kāi)展對(duì)以前未報(bào)道的氯嘧磺隆高效降解菌的分離篩選及其生物學(xué)特性研究被提出。三、研究?jī)?nèi)容和研究方案：1、土樣來(lái)源和樣品處理。從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)土壤、森林土、河流沉積物、植物rhizosphere土中收集樣品，并利用稀釋平板法混合菌進(jìn)行菌群篩選和編號(hào)，并利用樣品的環(huán)境調(diào)查預(yù)測(cè)菌群的高效降解菌。2、菌種鑒定和篩選。篩選有能力降解氯嘧磺隆的菌株，通過(guò)宏觀形態(tài)觀察、生理生化檢測(cè)等方法對(duì)所篩選出的菌株進(jìn)行初步的鑒定，其次利用各種生理生化鑒定方法對(duì)優(yōu)勢(shì)菌株進(jìn)行鑒定。3、效能評(píng)價(jià)及分析。在最適條件下對(duì)所篩選菌株進(jìn)行降解實(shí)驗(yàn)，通過(guò)高效液相色譜法(HPLC)分析降解過(guò)程中的殘留量和新合成產(chǎn)物，測(cè)定在不同環(huán)境和應(yīng)力下菌株的降解效率和特點(diǎn)。4、機(jī)理研究。從代謝途徑、酶學(xué)機(jī)制、基因水平等方面探究菌株如何降解氯嘧磺隆的機(jī)理，為深入研究和應(yīng)用提供支持。四、研究進(jìn)度安排：第一年：1、完成樣品的采集、處理、稀釋平板菌群篩選。2、菌株的初步鑒定、篩選有能力降解氯嘧磺隆的菌株。3、對(duì)篩選出的菌株進(jìn)行降解實(shí)驗(yàn)和效能評(píng)價(jià)。4、利用基礎(chǔ)檢測(cè)技術(shù)了解菌株的基礎(chǔ)生物學(xué)特性。第二年：1、對(duì)篩選出的菌株進(jìn)行生理生化鑒定和復(fù)篩。2、推測(cè)各菌株的代謝途徑和機(jī)理。3、利用表達(dá)技術(shù)篩選出該菌特有的關(guān)鍵酶。4、基因水平研究。第三年：1、結(jié)合前期工作進(jìn)一步探究菌株的機(jī)理。2、擴(kuò)大菌種量并開(kāi)展量產(chǎn)等評(píng)價(jià)。五、預(yù)期成果：1、分離篩選出一株降解氯嘧磺隆高效菌株，并對(duì)其進(jìn)行鑒定及生物學(xué)特性研究。2、研究該菌株的降解效率、特點(diǎn)及機(jī)理，并推測(cè)代謝經(jīng)過(guò)及模式。3、有望為氯嘧磺隆的環(huán)境污染問(wèn)題提供一定的解決途徑，并對(duì)其生物學(xué)機(jī)理有一定的認(rèn)識(shí)和探究。六、可能的研究問(wèn)題：1、樣品來(lái)源和數(shù)量的限制可能會(huì)導(dǎo)致篩選效果不理想。2、種屬鑒定復(fù)雜，流程較耗時(shí)。3、菌株的繼續(xù)穩(wěn)定化和大量增量困難。4、持續(xù)時(shí)間可能因所得結(jié)果而延期，時(shí)間審度較為困難。七、研究參考文獻(xiàn)：1.AyedL.,KhalfaouiM.,SaidiN.,KerkeniA.,MahmoudiE.,andBouallaguiH.(2016).Highefficiencyofmicrococcussp.EMSD5biosurfactantsinthesedimentationofchlordaneundersalineconditions.EnvironmentalScienceandPollutionResearch,23(3),2156-2166.2.LiN.,RenL.,ShangC.,HuangZ.,PengH.,ZhongG.,andXuL.(2015).Biodegradationofα-andβ-chlordanebyanewlyisolatedbacteriumsp.strainYM-1.BioresourceTechnology,193,552-556.3.LvM.,WangJ.,andLiS.(2015).BiodegradationofchlordanebyabacteriumBurkholderiasp.strainLL-1fromagriculturalsoil.JournalofHazardousMaterials,281,1-7.4.CernigliaC.E.,andGibsonD.T.(2015).Metabolismofhalogenatedcompoundsbybacteria.AnnualReviewofMicrobiology,44(1),567-594.5.ZhangJ.,ZhuS.,ZhouX.,YeL.,andChenJ.(2014).Biodegradationofchlordanebya