百草枯降解菌研究初報(bào)

摘要：試驗(yàn)從長(zhǎng)期噴施百草枯的土壤中經(jīng)富集、篩選，得到４株百草枯降解菌，以生物量為指標(biāo)， ４株試驗(yàn)菌株在以５．６％百草枯為碳、氮源的培養(yǎng)基中培養(yǎng)３ ｄ時(shí)，生長(zhǎng)情況明顯優(yōu)于對(duì)照組，菌株Ｃ４的生長(zhǎng)情況最好，ＯＤ６００達(dá)０．２５。

關(guān)鍵詞：百草枯；降解；生物量

中圖分類(lèi)號(hào)：Ｓ１５４．３ 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ａ 文章編號(hào)：0439－８114（２０11）16－3302-02

Ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ Ｒｅｐｏｒｔ ｏｎ ｔｈｅ Ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｐａｒａｑｕａｔ－ｄｅｇｒａｄｉｎｇ Ｓｔｒａｉｎｓ

ＧＡＯ Ｘｉａｏ－ｐｅｎｇ１，Ｗａｎｇ Ｈａｉ－ｈｏｎｇ２，ＣＨＥＮ Ｙａｎ－ｙｕ１

（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｙａｎ’ａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙａｎ’ａｎ ７１６０００，Ｓｈａｎｘｉ， Ｃｈｉｎａ； ２．Ｚｉcｈａｎｇ ｍｉｄｄｌｅ ｓｃｈｏｏｌ， Ｚｉｃｈａｎｇ ７１７３００，Ｓｈａｎｘｉ， Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｆｏｕｒ ｓｔｒａｉｎｓ that ｃｏｕｌｄ ｄｅｇｒａｄａｔｅ ｐａｒａｑｕａｔ ｗｅｒｅ ｉｓｏｌａｔｅｄ ｆｒｏｍ ｓｏｉｌ where ｓｐｒａｙｉｎｇ ｐａｒａｑｕａｔ for ｌｏｎｇ ｔｉｍｅ，the 4 ｓｔｒａｉｎｓ grew ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ ｂｅｔｔｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎ ｔｈｅ ｃｕｌｔｕｒｅ ｍｅｄｉｕｍ ｗｉｔｈ ５．６％ ｐａｒａｑｕａｔ ａｆｔｅｒ ３ ｈ，ｔｈｅ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ Ｃ４ waｓ ｂｅｓｔ，whose ＯＤ６００ ｒｅａｃｈｅｄ ０．２５．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｐａｒａｑｕａｔ； ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ； ｂｉｏｍａｓｓ

百草枯是一種雙吡啶鹽類(lèi)滅生型觸殺性莖葉處理除草劑，又名克無(wú)蹤、克滅蹤等，可用于果園、非種植地、作物行間、免耕田除草，具有廣譜、速效、耐雨性強(qiáng)等特點(diǎn)，能殺死大多數(shù)單、雙子葉雜草，但容易長(zhǎng)時(shí)間吸附在土壤顆粒上，在土壤中的殘留對(duì)非靶標(biāo)的陸上或水生生物有嚴(yán)重危害［１，２］。尤其是對(duì)土壤中土著微生物等具有較強(qiáng)的毒害作用，進(jìn)而破壞土壤的“自?xún)簟弊饔茫L(zhǎng)期大量使用百草枯所造成的環(huán)境污染已不容忽視，而微生物降解是農(nóng)藥降解的主要途徑之一，微生物的種類(lèi)多樣、數(shù)量繁多，有利于農(nóng)藥的降解［３］。因此，研究百草枯在土壤中的微生物降解，對(duì)解決由此造成的環(huán)境污染問(wèn)題具有重要的作用［４］。研究從陜西關(guān)中地區(qū)使用過(guò)百草枯的土壤中馴化篩選出可高效降解百草枯的菌株，為土壤污染的生物修復(fù)提供科學(xué)依據(jù)。

１材料與方法

１．１材料

供試土樣：采自陜西省渭南市澄城縣善化鄉(xiāng)嚴(yán)莊村長(zhǎng)期噴施百草枯的果園。培養(yǎng)基［５］：液體富集培養(yǎng)基、基礎(chǔ)培養(yǎng)基；供試農(nóng)藥：市售百草枯水劑（濃度２００ ｇ／Ｌ，保定通元精細(xì)化工有限公司）。儀器：隔水式電熱恒溫培養(yǎng)箱（ＰＹＸ－ＤＨＳ－４０×５０－ＢＳ，上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠）、紫外分光光度計(jì)（ＵＶ－１２４０，日本島津）、立式壓力蒸汽滅菌鍋（ＬＳ－Ｂ５０Ｌ，江陰濱江醫(yī)療儀器廠）。

１．２方法

１．２．１百草枯降解菌的馴化與篩選稱(chēng)取土樣１０ ｇ，無(wú)菌操作加入到１００ ｍＬ百草枯濃度為１ ｍＬ／Ｌ的液體富集培養(yǎng)基中，（３７±１）℃、１４０ ｒ／ｍｉｎ培養(yǎng)７ ｄ；取培養(yǎng)液以１％的接種量接入含有７ ｍＬ／Ｌ的百草枯的液體富集培養(yǎng)基中，（３７±１）℃、１４０ ｒ／ｍｉｎ培養(yǎng)

７ ｄ；如此再重復(fù)７次，即各取前一次的培養(yǎng)液以１％的接種量依次接入百草枯濃度分別為１４、２１、２８、３５、４２、４９、５６ ｍＬ／Ｌ的液體富集培養(yǎng)基中，（３７±１）℃、１４０ ｒ／ｍｉｎ培養(yǎng)７ ｄ；取最后一次的培養(yǎng)液０．１ ｍＬ在基礎(chǔ)培養(yǎng)基上用涂布平板和劃線分離法分離、純化百草枯降解菌，得到單菌落４ ℃保藏備用。

１．２．２百草枯降解菌株降解能力的測(cè)定

１）降解能力的初測(cè)（通過(guò)降解菌株在以百草枯為碳、氮源的培養(yǎng)基中的ＯＤ６００來(lái)測(cè)定試驗(yàn)菌株對(duì)百草枯的利用能力）。取１．２．１篩選得到的菌株活化后的菌液，按１％的接種量接入以５６ ｍＬ／Ｌ的百草枯代替原來(lái)的碳、氮源的富集培養(yǎng)基中，（３７±１）℃、１４０ ｒ／ｍｉｎ條件下，從培養(yǎng)０ ｈ到４０ ｈ每隔８ ｈ取樣一次，測(cè)定培養(yǎng)液的ＯＤ６００，從中篩選出可以有效利用百草枯作為碳、氮源的菌株。

２）降解能力的復(fù)測(cè)。由于部分自養(yǎng)菌在以百草枯為碳、氮源的培養(yǎng)基中也可以生長(zhǎng)，將初測(cè)篩選得到的降解菌株活化后，以１％的接種量接入以５６ ｍＬ／Ｌ的百草枯代替原來(lái)的碳、氮源的富集培養(yǎng)基中，同時(shí)以不加百草枯的無(wú)碳、氮源培養(yǎng)基為對(duì)照，（３７±１）℃、１４０ ｒ／ｍｉｎ條件下，培養(yǎng)至菌體利用百草枯生長(zhǎng)后，測(cè)定培養(yǎng)液的ＯＤ６００，進(jìn)而確定出真正可以降解利用百草枯的菌株。

２結(jié)果與分析

２．１百草枯降解菌的馴化與篩選結(jié)果

根據(jù)１．２．１的方法，經(jīng)過(guò)百草枯濃度依次遞增的９次的篩選試驗(yàn)，共從受百草枯污染的土壤中篩選、分純出６株可在高濃度（５６ ｍＬ／Ｌ）百草枯環(huán)境中生長(zhǎng)的菌株，分別編號(hào)為Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６，轉(zhuǎn)管于４℃保藏備用。

２．２百草枯降解菌株降解能力的測(cè)定結(jié)果

2．２．１降解能力的初測(cè)結(jié)果篩選得到的６株菌活化后對(duì)百草枯降解能力的測(cè)定結(jié)果見(jiàn)圖１。由圖１可知，在第１天，除菌株Ｃ５外，其余５株菌的ＯＤ６００都呈明顯的上升趨勢(shì)；在第2天，６株菌的ＯＤ６００都呈下降趨勢(shì)，這可能是由于第１天開(kāi)始培養(yǎng)時(shí)，試驗(yàn)菌株利用接種時(shí)種子菌液中的培養(yǎng)基而進(jìn)行生長(zhǎng)，當(dāng)種子菌液中的培養(yǎng)基耗盡后，菌體ＯＤ６００開(kāi)始下降；從第２天到第３天，除菌株Ｃ２和Ｃ５外，其余４株菌的ＯＤ６００都呈明顯的上升趨勢(shì)；第３天到第４天，菌株Ｃ６的ＯＤ６００繼續(xù)上升，其余各菌株都呈下降趨勢(shì)，這一過(guò)程可能是由于菌體利用了培養(yǎng)基中的百草枯作為碳、氮源進(jìn)行的二次生長(zhǎng)，尤其以菌株Ｃ１、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ６最為明顯，因此可以初步確定這４株菌對(duì)百草枯存在一定的分解利用能力。

2．２．２降解能力的復(fù)測(cè)結(jié)果由于自養(yǎng)菌在以百草枯為碳、氮源的培養(yǎng)基中也可以生長(zhǎng)，將初篩得到的４株菌活化后，以１％的接種量接入以５６ ｍＬ／Ｌ的百草枯代替原來(lái)的碳、氮源的富集培養(yǎng)基中為試驗(yàn)組，同時(shí)以不加百草枯的無(wú)碳、氮源富集培養(yǎng)基為對(duì)照組，（３７±１）℃、１４０ ｒ／ｍｉｎ條件下培養(yǎng)３ ｄ，測(cè)定培養(yǎng)液的ＯＤ６００，結(jié)果見(jiàn)圖２。由圖２可知，４株試驗(yàn)菌株在以百草枯作為碳、氮源的培養(yǎng)基上均可以生長(zhǎng)，且生長(zhǎng)情況都優(yōu)于在對(duì)照組中的生長(zhǎng)情況，培養(yǎng)３ ｄ時(shí)，菌體的生物量和對(duì)照相比，均有明顯增加，其中菌株Ｃ４的ＯＤ６００最高，達(dá)０．２５。由此可知，４株試驗(yàn)菌株均不是自養(yǎng)菌，它們生長(zhǎng)過(guò)程中生物量的增加以培養(yǎng)基中的百草枯作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，將百草枯分解利用而生長(zhǎng)。

３小結(jié)

試驗(yàn)從長(zhǎng)期噴施百草枯而污染的土壤中篩選得到４株可以利用百草枯的菌株，以生物量為指標(biāo)，４株試驗(yàn)菌株均可在以百草枯為碳、氮源的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)，且生長(zhǎng)情況明顯優(yōu)于在對(duì)照組中的生長(zhǎng)。培養(yǎng)３ ｄ時(shí)，菌株Ｃ４的ＯＤ６００最高，可達(dá)０．２５。

試驗(yàn)得到的４株百草枯降解菌將為微生物技術(shù)解決農(nóng)殘污染問(wèn)題提供科學(xué)依據(jù)，具體的降解條件、培養(yǎng)條件的選擇優(yōu)化以及降解機(jī)理還有待于進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)：

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［２］ 鄧曉，唐群鋒．白草枯對(duì)土壤微生物影響的研究［Ｊ］．中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，２００６，１４（４）：１４６－１４９．

［３］ 李艷，張有林，王宏．農(nóng)藥殘留降解方法研究［Ｊ］． 食品研究與開(kāi)發(fā)，２００４，２５（６）：３１－３３．

［４］ 鄭永良，陳舒麗，劉德麗．降解農(nóng)藥微生物的類(lèi)別及降解特性［Ｊ］．黃岡師范學(xué)院學(xué)報(bào)，２００５，２５（３）：３４－３９．

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