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辛硫磷降解菌D39的分离鉴定及评价

赵晓燕 周方园 吴晓青 史亚微 周红姿 张广志 范素素 谢雪迎 潘美霖 张新建

赵晓燕,周方园,吴晓青,等. 辛硫磷降解菌D39的分离鉴定及评价 [J]. 福建农业学报,2020,35(9):997−1003 doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.09.011
引用本文: 赵晓燕,周方园,吴晓青,等. 辛硫磷降解菌D39的分离鉴定及评价 [J]. 福建农业学报,2020,35(9):997−1003 doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.09.011
ZHAO X Y, ZHOU F Y, WU X Q, et al. Isolation, Identification, and Evaluation of Phoxim-degrading Bacterium, D39 [J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences,2020,35(9):997−1003 doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.09.011
Citation: ZHAO X Y, ZHOU F Y, WU X Q, et al. Isolation, Identification, and Evaluation of Phoxim-degrading Bacterium, D39 [J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences,2020,35(9):997−1003 doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.09.011

辛硫磷降解菌D39的分离鉴定及评价

doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.09.011
基金项目: 山东省重点研发项目(2019GSF109012、2019GSF107086、2019GSF109056、2019GSF107043);国家自然科学基金(31700426、31901928);山东省重大科技创新工程项目(2019JZZY020610);山东省自然科学基金(ZR2019BC064)
详细信息
    作者简介:

    赵晓燕(1978−),女,硕士,副研究员,研究方向:微生物和面源污染修复

    通讯作者:

    张新建(1978−),男,博士,副研究员,研究方向:微生物和面源污染修复(E-mail:zhangxj@sdas.org

  • 中图分类号: X172

Isolation, Identification, and Evaluation of Phoxim-degrading Bacterium, D39

  • 摘要:   目的  为了寻找辛硫磷高效降解菌和新的降解酶系,进行辛硫磷降解菌的分离鉴定,追踪辛硫磷降解菌戴尔福特菌D39(Delftia sp.)的降解活性部位,探讨D39胞内酶在含辛硫磷麸皮上的高效降解作用。为了增加菌株的推广应用价值,进一步研究降解菌D39的防病作用。  方法  采用富集培养法分离辛硫磷降解菌,通过16S rDNA序列分析,结合菌落形态、生理生化特征对菌株进行鉴定。通过平板活性试验确定降解活性部位。经HPLC法检测D39胞内酶对含辛硫磷麸皮的降解作用。D39对5种植物病原菌的抑菌试验采用对峙培养法。  结果  从农田土壤分离到1株能以辛硫磷为唯一碳源生长的降解菌D39,初步将其鉴定为戴尔福特菌属(Delftia sp.)。D39的降解活性部位主要是胞内酶。进一步提取胞内粗酶液,并将提取的胞内酶喷雾加入含300 mg·kg−1辛硫磷的麸皮,麸皮中酶液质量浓度为0.10 mg·kg−1,25℃反应11 h后经HPLC检测,胞内酶对麸皮上辛硫磷的降解率为100%。D39对5种植物病原菌的抑菌试验结果表明D39对5种病原菌均有不同程度的抑制作用,其中D39对小麦纹枯病菌的平均抑菌率最高(50.00%),对玉米弯孢叶斑病菌的平均抑菌率最低(21.05%)。  结论  D39的胞内酶能高效降解麸皮中的辛硫磷残留,未来采用酶降解粮食和农副产品中的辛硫磷残留也更加安全,本研究为粮食及农副产品中辛硫磷的降解奠定理论基础。
  • 图  1  各菌株在基础盐培养基上产生的水解圈

    Figure  1.  Hydrolytic halos generated by bacteria on mineral salt medium with phoxim as sole carbon source

    图  2  3株菌(39、25、26)对液体SMM中辛硫磷的降解

    Figure  2.  Degradation of phoxim in liquid SMM by bacterial strains 39, 25 and 26

    图  3  菌株D39在基础盐培养基上产生的水解圈

    Figure  3.  Hydrolytic halos generated by D39 on mineral salt medium with phoxim as sole carbon source

    图  4  D39的显微形态

    Figure  4.  Microscopic morphology of D39

    图  5  16S rDNA PCR 产物电泳图

    注:1、2为D39的16S rDNA PCR产物;M为D2000 marker;3、阴性对照H2O

    Figure  5.  16S rDNA PCR product of D39

    Note: 1 and 2: 16S rDNA PCR products of D39; M: D2000 marker; 3: H2O as negative control.

    图  6  菌体和胞内酶活性测定

    注:A为D39降解活性定位,B为酶活部位检测

    Figure  6.  Bacterial and endoenzyme activities

    Note: A: activities of bacteria and supernatant; B: activities of endoenzymes and extracellular enzyme

    图  7  辛硫磷标准曲线

    Figure  7.  Standard curve of phoxim

    图  8  D39的胞内酶对麸皮上辛硫磷的降解作用

    Figure  8.  Phoxim degradation on wheat bran by endoenzyme from D39

    图  9  胞内酶及对照11 h对麸皮上辛硫磷降解的HPLC图谱

    Figure  9.  HPLC chromatograms of phoxim degradations on wheat bran by endoenzyme from D39 and by CK

    表  1  菌株D39对植物病原菌的抑菌作用

    Table  1.   Inhibition activities of D39 on phytopathogens

    植物病原菌
    plant pathogens
    5 d平均抑菌率
    average inhibition
    activity after 5 d/%
    白菜黑腐病菌 Xanthomonas campestris pv. campestris 27.59±0.67 c
    玉米弯孢叶斑病菌 Curvularia Lunata 21.05±0.91 e
    黄瓜枯萎病菌 Fusarium oxysporum f.sp. cucumerinum 30.33±0.33 b
    苹果轮纹病菌 Botryosphaeria dothidea 24.53±1.28 d
    小麦纹枯病菌 Rhizotonia cerealis 50.00±0.84 a
    注:抑菌率后面不同的小写字母表示各处理之间差异显著(P<0.05)
    Note: Inhibition rates with different lowercase letters denote significant differences between treatments (P<0.05).
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-08-07
  • 修回日期:  2020-09-07
  • 刊出日期:  2020-09-28

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