一株多环芳烃降解细菌的筛选及复合诱变开题报告

 2024-01-02 10:01

1. 研究目的与意义

多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)作为一种持续性有机污染物,在水体、土壤等各类环境介质中频繁发现,其是由两个或两个以上的苯环组合而成的碳氢化合物。该类污染物的来源主要有人为造成和自然产生两种途径,其中人为造成占据大部分,包括各种工业化生产、汽车尾气和化石燃料等中的高分子有机物质经不完全燃烧或者在还原性气氛中热分解而产生。释放到环境中的多环芳烃具有高沸点、高熔点和难溶解的特点,随着苯环数量增加,在环境介质中的持久性更长,毒性也越大。因具有致癌、致畸、致突变的“三致效应”,环境生态污染潜势较高。

微生物的降解作用是去除多环芳烃的有效手段,微生物利用自身的酶催化作用,可将多环芳烃分解为小分子有机物,随后将小分子有机物矿化为CO2、H2O或CH4。本研究拟从多环芳烃污染土壤中筛选可以菲为唯一碳源生长的菌株,进行鉴定。并对菌株进行紫外线和亚硝基胍诱变处理,筛选可对高环多环芳烃有作用效能的菌株,为多环芳烃污染土壤的生物修复提供理论基础。

2. 研究内容和预期目标

研究内容:微生物的降解作用是去除多环芳烃的有效手段,微生物利用自身的酶催化作用,可将多环芳烃分解为小分子有机物,随后将小分子有机物矿化为CO2、H2O或CH4。本研究拟从多环芳烃污染土壤中筛选可以菲为唯一碳源生长的菌株,进行鉴定。并对菌株进行紫外线和亚硝基胍诱变处理,筛选可对高环多环芳烃有作用效能的菌株,为多环芳烃污染土壤的生物修复提供理论基础。

预期目标:PAHs污染的沉积物/土壤中筛选出了所需要的克雷伯氏菌,对克雷伯氏菌进行紫外诱变和亚硝基胍诱变,得到了具有较高降解率的菌株。

3. 研究的方法与步骤

(1)培养基及菌悬液的制备

1).无机盐基础培养基:(NH4)2SO4 1.0g,Na2HPO4 0.8g,KH2PO4 0.8g,MgSO47H2O 0.2g,CaCl22H2O 0.1g,FeCl36H2O 0.005g,Na2MoO4 0.001g,加蒸馏水定容至1000mL,调节pH至7.2~7.4。

2).PAHs 无机盐基础培养基: 将菲、荧蒽、芘三种污染物溶解于二甲基亚砜(DMSO)中并配制成一定浓度的溶液,0.22 μm 滤膜除菌,加入灭菌的无机盐基础培养基,且进行溶剂挥发配制而成。继续投加 2% 的琼脂制成 PAHs 分离固体培养基。

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4. 参考文献

[1] 陈明华. 低氧条件下多环芳烃降解菌的筛选及降解特性研究[D]. 东华大学, 2014.

[2] 张杰, 刘永生, 孟玲,等. 多环芳烃降解菌筛选及其降解特性[J]. 应用生态学报, 2003, 14(10):1783-1786.

[3] 袁爽, 梁成华, 李凤梅,等. 多环芳烃降解菌的筛选与降解能力测定[J]. 生态学杂志, 2011(02):315-319.

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5. 计划与进度安排

1、第17周(21-22-1学期)-第2周(2024年12月19日—2024年3月5日):根据和导师讨论确定的论文题目,大量阅读文献,其中选择10篇以上参考文献(外文1-2篇或以上)进行深入阅读,参照任务书写出开题报告。选择一篇外文(5000字以上,文献内容要结合本研究内容)进行全文翻译;

2、第3周(2024年3月6日—2024年3月12日):在充分调研文献的基础上,制定实验具体实施计划,进行试验研究的前期准备工作;

3、第4周-第11周(2024年3月13日—2024年5月7日):根据任务内容实施试验,包括PAHs降解菌株的筛选,鉴定,并对菌株进行诱变及对高效降解菌株的筛选;

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