CN106929435B - 一株降解土壤中新烟碱类农药的菌株及其应用 - Google Patents
一株降解土壤中新烟碱类农药的菌株及其应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106929435B CN106929435B CN201710346669.XA CN201710346669A CN106929435B CN 106929435 B CN106929435 B CN 106929435B CN 201710346669 A CN201710346669 A CN 201710346669A CN 106929435 B CN106929435 B CN 106929435B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- acetamiprid
- bacterial strain
- soil
- degradation
- strain
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000002689 soil Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 title claims abstract description 20
- MTXSIJUGVMTTMU-JTQLQIEISA-N (S)-anabasine Chemical compound N1CCCC[C@H]1C1=CC=CN=C1 MTXSIJUGVMTTMU-JTQLQIEISA-N 0.000 title claims description 15
- 229930014345 anabasine Natural products 0.000 title claims description 15
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 title abstract description 4
- WCXDHFDTOYPNIE-RIYZIHGNSA-N (E)-acetamiprid Chemical compound N#C/N=C(\C)N(C)CC1=CC=C(Cl)N=C1 WCXDHFDTOYPNIE-RIYZIHGNSA-N 0.000 claims abstract description 57
- 239000005875 Acetamiprid Substances 0.000 claims abstract description 55
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 claims abstract description 50
- UHPMCKVQTMMPCG-UHFFFAOYSA-N 5,8-dihydroxy-2-methoxy-6-methyl-7-(2-oxopropyl)naphthalene-1,4-dione Chemical compound CC1=C(CC(C)=O)C(O)=C2C(=O)C(OC)=CC(=O)C2=C1O UHPMCKVQTMMPCG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 241000223218 Fusarium Species 0.000 claims abstract description 20
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 claims description 36
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 35
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims description 24
- 244000005700 microbiome Species 0.000 abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 238000004321 preservation Methods 0.000 abstract description 4
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 21
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 8
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 7
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 5
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 5
- 108020004463 18S ribosomal RNA Proteins 0.000 description 4
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 4
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 239000002917 insecticide Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 4
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GOXYBEXWMJZLJB-UHFFFAOYSA-N (6-chloropyridin-3-yl)methanol Chemical compound OCC1=CC=C(Cl)N=C1 GOXYBEXWMJZLJB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 3
- 239000013599 cloning vector Substances 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- SHNUBALDGXWUJI-UHFFFAOYSA-N pyridin-2-ylmethanol Chemical compound OCC1=CC=CC=N1 SHNUBALDGXWUJI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 3
- SNICXCGAKADSCV-JTQLQIEISA-N (-)-Nicotine Chemical compound CN1CCC[C@H]1C1=CC=CN=C1 SNICXCGAKADSCV-JTQLQIEISA-N 0.000 description 2
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 2
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 description 2
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 2
- 150000001409 amidines Chemical class 0.000 description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000010353 genetic engineering Methods 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 238000005374 membrane filtration Methods 0.000 description 2
- SNICXCGAKADSCV-UHFFFAOYSA-N nicotine Natural products CN1CCCC1C1=CC=CN=C1 SNICXCGAKADSCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229960002715 nicotine Drugs 0.000 description 2
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005067 remediation Methods 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 2
- 239000007222 ypd medium Substances 0.000 description 2
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001124076 Aphididae Species 0.000 description 1
- KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-M Carbamate Chemical compound NC([O-])=O KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 241001498622 Cixius wagneri Species 0.000 description 1
- 244000241257 Cucumis melo Species 0.000 description 1
- 235000015510 Cucumis melo subsp melo Nutrition 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- 241000255777 Lepidoptera Species 0.000 description 1
- 244000061176 Nicotiana tabacum Species 0.000 description 1
- 235000002637 Nicotiana tabacum Nutrition 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 description 1
- 108010080698 Peptones Proteins 0.000 description 1
- 241001524087 Pigmentiphaga sp. Species 0.000 description 1
- 241000085041 Rhodococcus sp. BCH2 Species 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- FJJCIZWZNKZHII-UHFFFAOYSA-N [4,6-bis(cyanoamino)-1,3,5-triazin-2-yl]cyanamide Chemical compound N#CNC1=NC(NC#N)=NC(NC#N)=N1 FJJCIZWZNKZHII-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 102000015296 acetylcholine-gated cation-selective channel activity proteins Human genes 0.000 description 1
- 108040006409 acetylcholine-gated cation-selective channel activity proteins Proteins 0.000 description 1
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012271 agricultural production Methods 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 1
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010367 cloning Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- KCIDZIIHRGYJAE-YGFYJFDDSA-L dipotassium;[(2r,3r,4s,5r,6r)-3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-2-yl] phosphate Chemical compound [K+].[K+].OC[C@H]1O[C@H](OP([O-])([O-])=O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O KCIDZIIHRGYJAE-YGFYJFDDSA-L 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000749 insecticidal effect Effects 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 1
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000010534 mechanism of action Effects 0.000 description 1
- -1 methylene heterocycle compound Chemical class 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 229910000402 monopotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019796 monopotassium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 235000019319 peptone Nutrition 0.000 description 1
- PJNZPQUBCPKICU-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid;potassium Chemical compound [K].OP(O)(O)=O PJNZPQUBCPKICU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035479 physiological effects, processes and functions Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000002728 pyrethroid Substances 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000013517 stratification Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/14—Fungi; Culture media therefor
- C12N1/145—Fungal isolates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12R—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
- C12R2001/00—Microorganisms ; Processes using microorganisms
- C12R2001/645—Fungi ; Processes using fungi
- C12R2001/77—Fusarium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
- B09C1/10—Reclamation of contaminated soil microbiologically, biologically or by using enzymes
- B09C1/105—Reclamation of contaminated soil microbiologically, biologically or by using enzymes using fungi or plants
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mycology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Botany (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Virology (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
本发明一株降解土壤中新烟碱类农药的菌株，其分类命名为镰刀菌(Fusarium.sp)，菌株号为CS‑3，保藏编号为CCTCC NO：M 2017137，保藏日期为2017年3月21日。本发明菌株CS‑3为好氧型微生物，最适生长温度为30℃，最适生长pH为7.0，菌株CS‑3在96h内可以完全降解50mg/L的啶虫脒，并利用其作为唯一碳源生长，本发明对生物处理新烟碱类农药污染的土壤具有重要的应用价值。
Description
技术领域
本发明属于生物处理技术领域，涉及一株高效降解土壤中新烟碱类农药的菌株及其应用。
背景技术
新烟碱类杀虫剂来源于植物源农药烟碱，主要作用于害虫的乙酰胆碱酯酶受体。烟碱很早就被人们用作杀虫剂，早在17世纪民间就有了用烟叶粉杀虫的历史。新烟碱类杀虫剂是继有机氯、有机磷、拟除虫菊酯、氨基甲酸脂之后，推出的一类高效、高选择性的新型杀虫剂，由于其杀虫谱广、用量低、作用机制新颖等特点，在国内外市场得到了快速的发展。啶虫脒是氯化烟碱类杀虫剂的代表性品种，属于亚甲基杂环类化合物，广泛用于水稻尤其是蔬菜、瓜果的蚜虫、飞虱以及部分鳞翅目害虫等的防治，由于广泛的在农业生产生活的使用，啶虫脒广泛的存在于环境中，极易通过土壤进入地下水等饮用水资源，其在土壤和水环境中不易降解，不仅会破坏土壤的结构，阻碍或抑制土壤中微生物的生命活动，对人类的身体健康存在着潜在的威胁。
农药在土壤中的残留备受关注，利用微生物修复是一种有效的措施。微生物由于广泛的存在于自然界、并且具有种类繁多、繁殖迅速和对环境适应性强等特点，在农药的生物降解过程中起到了重要作用。相比细菌，真菌具有较强的抗毒性和环境适应能力，生长环境要求不高，易培养。镰刀菌是一种常见的真菌，在环境中广为存在，其对营养要求不高，容易培养。当前国内外研究者已分离到一些啶虫脒的降解菌，并研究了其降解特性，但大多主要集中在细菌方面，对真菌的研究很少，尤其是镰刀菌对啶虫脒的降解在国内尚无报道。王光利等分离得到菌株Pigmentiphaga sp.AAP-1在2.5h内可以完全降解100mg/L的啶虫脒。Swapnil S.Phugare等分离得到菌株Rhodococcus sp.BCH2能将250mg/L的啶虫脒降解14％。因此，筛选高效广谱降解新烟碱类农药啶虫脒的菌株，在土壤的微生物的修复中具有潜在的应用价值。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对土壤中啶虫脒残留问题，提供一种高效广谱降解新烟碱类农药啶虫脒的菌株。
本发明还要解决的技术问题是提供上述菌株在土壤修复过程中的应用。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一株降解土壤中新烟碱类农药的菌株，其分类命名为镰刀菌(Fusarium.sp)，菌株号为CS-3，已保藏于中国典型培养物保藏中心(简称CCTCC)，保藏编号为CCTCC NO：M2017137，保藏日期为2017年3月21日，保藏地址为：中国.武汉.武汉大学。
本发明所述的Fusarium.sp CS-3筛选方法：在以啶虫脒为唯一碳源的无机盐养基(pH 7.0)中，对含啶虫脒的土壤降解菌株进行分离筛选。
具体地，以含啶虫脒的土壤菌群作为筛选目标，利用含40mg/L啶虫脒的无机盐培养基作为介质，连续富集驯化具有啶虫脒降解能力的菌株，将富集培养基稀释涂布至含有200mg/L啶虫脒的无机盐固体培养基，30℃培养3-4d，挑取在平板上有透明圈的的啶虫脒降解菌株进行划线分离获得纯培养，命名为菌株CS-3，再次验证纯种微生物菌株CS-3对农药啶虫脒的降解能力，利用液相色谱检测啶虫脒的残余含量；
具体地，所述的无机盐培养基是用硝酸铵1.0g，氯化钠1.0g，磷酸二氢钾0.5g，磷酸氢二钾1.5g，硫酸镁0.1g加水定容至1.0L配制，调节pH值至7.0，固体培养基加入琼脂15.0g，15min、121℃灭菌，使用前添加终浓度40mg/L的啶虫脒作为碳源。本发明所述的Fusarium.sp CS-3在YPD固体培养基上生长较快，30℃，72h可形成直径为4cm的黄白色菌落，菌落大且呈绒毛状，无光泽，干燥，粗糙，不透明，营养菌丝紧紧的插如培养基中，菌株Fusarium.sp CS-3生理生化鉴定的结果与镰刀菌属的特征最为接近。
具体地，所述的YPD培养基是由蛋白胨20.0g，葡萄糖20.0g，酵母粉15.0g，加水定容至1.0L配制，调节pH值至7.0，固体培养基加入琼脂15.0g、20min、115℃灭菌。
一种含有本发明所述的啶虫脒降解菌株Fusarium.sp CS-3 18S rDNA序列的克隆载体。
所述的重组克隆载体，优选出发载体为pMD19T。
含所述的啶虫脒降解菌株Fusarium.sp CS-3 18S rDNA序列的基因工程菌Escherich coli DH5α(pMD19T-18S)。
所述的基因工程菌Escherich coli DH5α构建方法：利用引物ITS1：5`-TCCGTAGGTGAACCTGCGG-3`和ITS4：5`-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3`扩增菌株CS-3的18SrDNA，通过T/A克隆的方式连接至克隆载体pMD19T，构建重组克隆载体pMD19T-18S，将其转化到克隆宿主菌Escherich coli DH5α获得重组微生物Escherich coli DH5α(pMD19T-18S)，将所获得的重组微生物外源片段进行测序，NCBI数据库比对该18S rDNA序列，在分子水平上将菌株CS-3鉴定至镰刀菌属。
上述菌株CS-3在降解土壤中新烟碱类农药中的应用也在本发明的保护范围之内。
其中，所述的新烟碱类农药优选为啶虫脒。
其中，土壤中啶虫脒浓度为50-100mg/L。
一株新烟碱类农药啶虫脒降解菌株Fusarium.sp CS-3在土壤农药残留处理过程中的应用，具体步骤如下：
(1)菌株CS-3种子液培养：菌株CS-3种子液采用YPD液体培养基培养，取平板保藏的菌株CS-3，用接种环挑去菌落接入含有100mL YPD液体培养基的三角瓶，30℃振荡培养48小时，摇床转速180r·min-1，获得的菌体经无机盐培养基重悬洗涤两次后，菌悬液作为降解试验种子液；
(2)菌株CS-3降解啶虫脒的动力学：在无机盐培养基中添加终浓度为50mg/L的啶虫脒，按5％v/v接种量接入种子液，于30℃，180r·min-1振荡培养，每隔2h取样一次，HPLC检测啶虫脒的残留浓度。
(3)温度和底物初始浓度对菌株CS-3降解啶虫脒的影响：在啶虫脒终浓度为50mg/L的无机盐培养基中，按5％接种量接入种子液，分别于20℃、25℃、30℃、37℃、42℃，pH7.0，180r·min-1振荡培养；分别于啶虫脒初始浓度50mg/l、100mg/1、150mg/l、200mg/l的无机盐培养基中，按5％v/v接种量接入种子液，30℃、180r·min-1振荡培养，测定温度和啶虫脒初始浓度对菌株CS-3降解啶虫脒的影响。
(4)菌株CS-3对啶虫脒中间产物2-氯-5羟甲基吡啶的降解能力测定：在终浓度为100mg/L的含2-氯-5羟甲基吡啶的无机盐培养基中，按5％v/v接种量接入种子液，于30℃，180r·min-1振荡培养，高效液相色谱(HPLC)测定菌株CS-3对2-氯-5羟甲基吡啶的降解能力。
本发明的有益效果在于：
与现有技术相比，该菌株对啶虫脒的降解是高效的，且是第一次有报道镰刀菌可以降解啶虫脒。此外，该菌株对含啶虫脒残留土壤的修复能力也是高效的，适合应用在农药残留土壤的生物治理上。
附图说明
图1是菌株CS-3降解啶虫脒效果图。
图2a是温度对菌株CS-3生长的影响示意图。
图2b是pH值对菌株CS-3生长的影响示意图。
图3a是温度对菌株CS-3降解啶虫脒的影响示意图。
图3b是底物初始浓度对菌株CS-3降解啶虫脒的影响示意图。
图4是菌株CS-3降解2-氯-5羟甲基吡啶效果图。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
下述的实施例中所使用的实验方法无特殊说明均为常规方法。
下述的实施例中所使用的实验试剂耗材等无特殊说明均可从商业用途购买。
实施例1：
啶虫脒降解菌株Fusarium.sp CS-3的分离筛选：
取5g啶虫脒污染的土壤样品置于100mL含30mg/L啶虫脒的富集培养基中，于30℃、180r·min-1培养7d。用高效液相色谱(HPLC)测定富集液对啶虫脒的降解情况，确定啶虫脒被降解后，以5％的接种量接入到含40mg/L啶虫脒富集培养基中，继续富集并测定降解情况，按此方法直至啶虫脒浓度提高至100mg/L，并传代3次。
将啶虫脒富集液经梯度稀释后涂布以200mg/L啶虫脒为唯一碳源的无机盐平板上，于30℃培养箱中分别培养5d。将平板上长出的菌落形态不同的单菌落分别划线于LB平板纯化，并接种于以40mg/L啶虫脒为唯一碳源的液体无机盐培养基中，于30℃、180r·min-1摇床培养2d后，取2mL样品12000rpm离心5min取上清，上清加入等体积的二氯甲烷，漩涡振荡仪剧烈振荡1min，静置分层后收集有机相，加入少量无水硫酸钠以除去有机相中的残余水分，吸取1mL二氯甲烷抽提液于通风橱自然挥发干，残留物用等体积的色谱纯甲醇溶解，经0.22μm有机滤膜过滤后，高效液相色谱(HPLC)检测。液相色谱条件：250mm×4.6mm C18反相色谱柱；流动相为50％乙腈；流速为0.5mL·min-1；柱温25℃；Waters 2487紫外检测器，检测波长为248nm；进样量20μL。
菌株Fusarium.sp CS-3可以降解啶虫脒至HPLC检测不到物质，说明菌株CS-3可以完全矿化上述底物。(图1)
实施例2：
啶虫脒降解菌株Fusarium.sp CS-3的鉴定及其生长特性：
Fusarium.sp CS-3在LB平板上生长较慢，但在YPD平板上生长较快，30℃，72h可形成菌落大且呈绒毛状，无光泽，干燥，粗糙，不透明，营养菌丝紧紧的插如培养基中，基于其18S rDNA序列(如SEQ ID No.：1所示)以及生理生化特征，菌株CS-3被鉴定为Fusarium属。
菌株CS-3的最适生长温度为30℃，在25℃也可以很好的生长，但在较高温度(40℃)时，其生长则受到明显抑制(图2a)。菌株CS-3在pH7.0时，生长良好，为其最适生长pH；当pH为4时，其生长就受到明显抑制(图2b)。
实施例3：
啶虫脒降解菌Fusarium.sp CS-3的降解特性：
从YPD平板上挑取菌株CS-3单菌落，分别接种于5mLYPD液体培养基中于30℃，摇床180r·min-1培养48h。然后将该菌株的培养液转接到100mL新鲜的液体YPD培养基中，继续培养20h。8000r·min-1离心10min，收集菌体，用灭菌的无机盐培养基洗涤两次后，即种子液。在啶虫脒终浓度为100mg/L的无机盐培养基中，按5％v/v接种量接入菌株CS-3种子液，于30℃、180r·min-1振荡培养，每隔12h取样一次，HPLC检测啶虫脒的浓度。
实施例4：
啶虫脒降解菌Fusarium.sp CS-3对2-氯5羟甲基吡啶的降解：
YPD平板上挑取菌株CS-3单菌落，分别接种于5mLYPD液体培养基中于30℃，摇床180r·min-1培养48h。然后将该菌株的培养液转接到100mL新鲜的液体YPD培养基中，继续培养20h。8000r·min-1离心10min，收集菌体，用灭菌的无机盐培养基洗涤两次后，即种子液。在啶虫脒终浓度为100mg/L的无机盐培养基中，按5％v/v接种量接入菌株CS-3种子液，于30℃、180r·min-1振荡培养72h，2mL样品12000rpm离心5min取上清，经0.22μm有机滤膜过滤后，高效液相色谱(HPLC)检测。液相色谱条件：250mm×4.6mm C18反相色谱柱；流动相为60％甲醇；流速为0.6mL·min-1；柱温25℃；Waters 2487紫外检测器，检测波长为230nm；进样量20μL。
菌株Fusarium.sp CS-3可以降解2-氯5羟甲基吡啶至HPLC检测不到物质，说明菌株CS-3可以完全矿化上述底物(图4)。
SEQUENCE LISTING
<110> 南京工业大学
<120> 一株降解土壤中新烟碱类农药的菌株及其应用
<130> SG170314001
<160> 1
<170> PatentIn version 3.3
<210> 1
<211> 549
<212> DNA
<213> Fusarium.sp CS-3
<400> 1
ggtgaacctg cggagggatc attaccgagt ttacaactcc caaacccctg tgaacatacc 60
aattgttgcc tcggcggatc agcccgctcc cggtaaaacg ggacggcccg ccagaggacc 120
cctaaactct gtttctatat gtaacttctg agtaaaacca taaataaatc aaaactttca 180
acaacggatc tcttggttct ggcatcgatg aagaacgcag caaaatgcga taagtaatgt 240
gaattgcaga attcagtgaa tcatcgaatc tttgaacgca cattgcgccc gccagtattc 300
tggcgggcat gcctgttcga gcgtcatttc aaccctcaag cccccgggtt tggtgttggg 360
gatcggcgag cccttgcggc aagccggccc cgaaatctag tggcggtctc gctgcagctt 420
ccattgcgta gtagtaaaac cctcgcaact ggtacgcggc gcggccaagc cgttaaaccc 480
ccaacttctg aatgttgacc tcggatcagg taggaatacc cgctgaactt aagcatatca 540
aaaagcgga 549
Claims (3)
1.一株降解土壤中新烟碱类农药的菌株，其分类命名为镰刀菌(Fusarium.sp)，菌株号为CS-3，保藏编号为CCTCC NO:M 2017137，保藏日期为2017年3月21日。
2.权利要求1所述的菌株在降解土壤中新烟碱类农药中的应用；
其中，所述的新烟碱类农药为啶虫脒。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，土壤中啶虫脒浓度为50-100mg/L。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710346669.XA CN106929435B (zh) | 2017-05-16 | 2017-05-16 | 一株降解土壤中新烟碱类农药的菌株及其应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710346669.XA CN106929435B (zh) | 2017-05-16 | 2017-05-16 | 一株降解土壤中新烟碱类农药的菌株及其应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106929435A CN106929435A (zh) | 2017-07-07 |
| CN106929435B true CN106929435B (zh) | 2019-08-06 |
Family
ID=59430393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710346669.XA Active CN106929435B (zh) | 2017-05-16 | 2017-05-16 | 一株降解土壤中新烟碱类农药的菌株及其应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106929435B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113603236B (zh) * | 2021-08-31 | 2023-03-17 | 河北农业大学 | 一种镰刀菌株zh-h2及其在降解有机物中的应用 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003015515A1 (de) * | 2001-08-16 | 2003-02-27 | Bayer Cropscience Ag | Fungizide wirkstoffkombinationen enthaltend trifloxystrobin |
| CN103004855A (zh) * | 2012-11-26 | 2013-04-03 | 海南正业中农高科股份有限公司 | 含有寡糖及新烟碱类杀虫成分的组合物 |
| CN103952323A (zh) * | 2014-05-21 | 2014-07-30 | 北京市农林科学院 | 用于降解菊酯类农药的真菌菌株及其菌剂和应用 |
| CN104988101A (zh) * | 2015-08-03 | 2015-10-21 | 黑龙江省科学院微生物研究所 | 一株蜡样芽孢杆菌及其作为农业生物制剂的用途 |
| CN105851087A (zh) * | 2016-04-29 | 2016-08-17 | 山东胜伟园林科技有限公司 | 一种防治小麦根腐病的生物拌种剂及其制备方法 |
-
2017
- 2017-05-16 CN CN201710346669.XA patent/CN106929435B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003015515A1 (de) * | 2001-08-16 | 2003-02-27 | Bayer Cropscience Ag | Fungizide wirkstoffkombinationen enthaltend trifloxystrobin |
| CN103004855A (zh) * | 2012-11-26 | 2013-04-03 | 海南正业中农高科股份有限公司 | 含有寡糖及新烟碱类杀虫成分的组合物 |
| CN103952323A (zh) * | 2014-05-21 | 2014-07-30 | 北京市农林科学院 | 用于降解菊酯类农药的真菌菌株及其菌剂和应用 |
| CN104988101A (zh) * | 2015-08-03 | 2015-10-21 | 黑龙江省科学院微生物研究所 | 一株蜡样芽孢杆菌及其作为农业生物制剂的用途 |
| CN105851087A (zh) * | 2016-04-29 | 2016-08-17 | 山东胜伟园林科技有限公司 | 一种防治小麦根腐病的生物拌种剂及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Mineralization of Malathion by Fusarium oxysporum Strain JASA1 Isolated from Sugarcane Fields;Peter, Logeswari等;《ENVIRONMENTAL PROGRESS & SUSTAINABLE ENERGY》;20150131;第34卷(第1期);第112-116页，参见全文 * |
| 降解农药的微生物;朱福兴等人;《微生物学通报》;20041231;第31卷(第5期);第120-123页，参见全文 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106929435A (zh) | 2017-07-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Harman et al. | Benefits to plant health and productivity from enhancing plant microbial symbionts | |
| CN111471624B (zh) | 贝莱斯芽孢杆菌csqxdz26菌株及其应用 | |
| Arora et al. | Isolation and characterization of endophytic bacteria colonizing halophyte and other salt tolerant plant species from coastal Gujarat | |
| AU2016258913B2 (en) | Designed complex endophyte compositions and methods for improved plant traits | |
| CN101018854B (zh) | 属于类芽孢杆菌属的新菌株和通过使用这些菌株或其培养物防治植物病害的方法 | |
| EP2753181B1 (en) | Use of a copper resistant, fengycin-producing bacillus mojavensis strain for controlling vegetable pathogens | |
| Tagele et al. | Effectiveness of multi-trait Burkholderia contaminans KNU17BI1 in growth promotion and management of banded leaf and sheath blight in maize seedling | |
| Gopalakrishnan et al. | Biocontrol of charcoal-rot of sorghum by actinomycetes isolated from herbal vermicompost | |
| Saidi et al. | Improvement of Medicago sativa crops productivity by the co-inoculation of Sinorhizobium meliloti–actinobacteria under salt stress | |
| CN111286475B (zh) | 一种拟除虫菊酯类杀虫剂残留降解菌株及其应用 | |
| CN101691540A (zh) | Muscodor属植物内生真菌ZJLQ070及其用途和杀菌剂 | |
| Rayavarapu et al. | Bacillus sp. as potential plant growth promoting rhizobacteria | |
| KR20140083122A (ko) | 트리코데르마 sp. ＯＫ―１ 균주를 후막포자 형성 기술 및 이를 이용한 미생물제제 | |
| Wu et al. | Rhizobacteria strain from a hypersaline environment promotes plant growth of Kengyilia thoroldiana | |
| KR101144987B1 (ko) | 크리세오박테리움 ｆｂｆ-7 균주 배양물 및 이를 함유하는 뿌리혹선충 방제용 조성물 | |
| Paul et al. | Inoculation with bacterial endophytes and the fungal root endophyte, Piriformospora indica improves plant growth and reduces foliar infection by Phytophthora capsici in black pepper | |
| CN106929435B (zh) | 一株降解土壤中新烟碱类农药的菌株及其应用 | |
| CN101691542B (zh) | Muscodor属植物内生真菌及其用途和杀菌剂 | |
| CN110699288B (zh) | 防治马铃薯黑痣病的解淀粉芽孢杆菌菌株及菌剂和应用 | |
| CN106244480B (zh) | 一株假格里尼翁苍白杆菌及其防治植物寄生线虫的应用 | |
| CN116574657B (zh) | 一种弗雷登克塞尔根假单胞菌及其应用 | |
| CN108130303B (zh) | 一株沃氏食酸菌tcp2011036及其应用 | |
| Shoda | Biocontrol of plant diseases by Bacillus subtilis: basic and practical applications | |
| AU2018267591A1 (en) | An Herbicidal Composition for Controlling Parthenium Weed and Strain Thereof | |
| CN106947697B (zh) | 一种拟茎点酶属真菌菌株e41及其应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |