1.10菌株HP-1降解有机磷农药降解谱的测定


为探讨该菌株降解有机磷农药的降解谱,选取目前生产中常用的有机磷农药乐果、毒死蜱蜱、三唑磷、辛硫磷作为目标农药,按照1.9的方法进行试验,培养7d,取样用GC气相色谱测定细菌对目标农药的降解率。


1.11菌株HP-1的发酵液的生物活性试验


取无农药培养液,将其稀释100倍[100×]和200倍[200×],将萝卜种浸泡6~8 h,取出用清水冲洗后稍微凉干,然后放入含有保湿滤纸的培养皿中,每皿30粒,重复3次,于光照培养箱中28℃进行发芽试验,分别计算第2d和第3d的种子发芽率。以清水处理和培养基100倍[100×]、200倍[200×]处理作为对照。


2结果与讨论


2.1菌种鉴定


2.1.1菌落形态特征


经过反复富集培养和双层平板夹心法纯化分离,获得纯化菌株18株,然后利用甲胺磷农药作为唯一碳源进行加压选择,选择生长速度快、降解性能好的2个菌株作为目标菌株,其编号为HP-1和HP-2。以HP-1进行试验,革兰氏染色阴性G-,PSB双层平板培养上,培养7d,形成红色的圆形菌落,边缘整齐光滑,中间稍稍突起,菌落直径0.64~2.60mm。


2.1.2菌体形态特征

扫描电子显微镜下观察,细菌单个细胞短杆形或弯曲杆形,(0.40~0.70)μm×(1.2~2.0)μm(图1);生长有趋光性,不对称出芽分裂(图2);细胞靠极生鞭毛运动(图3),有些或极少数细胞存在亚极生鞭毛。透视电子显微镜观察切片,片层状光合内膜位于细胞膜下并与之平行(图4),细胞内细胞器浓缩成团。

2.1.3菌株HP-1的培养特征


富集培养时,培养液呈棕红色。纯化后在光照厌氧或微好氧条件下,培养液开始变浑浊,随后培养液为淡红色,对数生长期之后培养液变为鲜红色或深红色,培养时间过长,培养瓶底部可见菌体聚集成絮状沉淀。


2.1.4菌株HP-1活细胞色素光谱吸收特性

菌株HP-1在有无农药处理的情况下,活细胞色素的吸收光谱特性明显不同(如图5和图6所示)。在有无农药处理的情况下,二者在854、856、805 nm处理均有红螺菌目叶绿素a的吸收峰,这与《伯杰氏细菌鉴定手册第九版》所描述的相吻合。在388 nm处均有相同的吸收峰,但是在有农药加压培养的情况下,在259~285nm之间活细胞的吸收峰值陡增,这与无农药处理的吸收峰完全相反,且无农药处理时吸收值比农药处理时明显要低,该峰为类胡萝卜素的吸收峰,说明用农药进行加压选择,菌株能够以农药作为唯一的碳源生长,且明显优于对照并大量生产类胡萝卜素,从而在农药处理时使活细胞的吸收峰值发生改变。

2.1.5菌株HP-1的生理生化特性


光合细菌菌株HP-1能够利用多种有机化合物作为碳源生长和电子供体进行光照厌氧和微好氧生长。试验结果表明:菌株HP-1能够利用乙酸钠、丙酸钠、谷氨酸钠、甘露醇、葡萄糖、葡萄糖酸钠、蛋白胨、酵母浸膏、丙酮酸钠、柠檬酸三钠、果糖作为唯一碳源生长良好,但是不能够利用酒石酸钠、苹果酸、丙二酸钠、苯甲酸钠等碳源。其中丙酸钠、葡萄糖、蛋白胨、酵母浸膏、柠檬酸三钠、葡萄糖酸钠,对HP-1菌株生长具有明显的促进作用。

表1碳源生长情况碳源生长情况


甲酸钠-山梨醇-


乙酸钠+++甘露醇+


丙酸钠+++葡萄糖+++


酒石酸钠-蛋白胨+++


苹果酸-酵母浸膏++


谷氨酰胺++甘油-


丙酮酸钠+++柠檬酸三钠+++


丙二酸钠-乙醇+


苯甲酸钠-果糖+++


甲醇-葡萄糖酸钠++


谷氨酸钠++对照-


注:"+++"生长良好,"++"生长好,"+"能够生长,"-"不能生长


Notes:"+++"growing rapidly,"++"growing well,"+"growing,"-"no growing


2.1.6菌体DNA的G+C摩尔分数的测定


按照热变性温度法,HP-1菌体的G+C摩尔分数为65.70%。


2.2不同浓度的甲胺磷对菌株HP-1生长的影响


从培养的第2d开始取样,测定菌液OD660nm的值,连续4次。菌株HP-1在含有不同浓度农药的PSB液体培养基培养,可明显观察到低浓度农药的生长速度快于高浓度的生长速度,且62.5~1 000mg/L之间对菌体生长的抑制作用不十分明显,但是当浓度为2000mg/L和4000mg/L时,菌体生长明显受到抑制,48h内4000mg/L中菌体根本不生长;当农药浓度过低(62.5mg/L),菌株生长速度相对较慢,可能是菌株生长的碳源供应不足所致;而125~2000mg/L为最佳生长浓度,菌株的对数生长期为96h,随着农药浓度的提高,其对数生长期出现稍稍后延的现象,由于过高农药浓度,其生长对数期所需时间明显向后推移(图7)。


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