麦草畏降解菌的分离鉴定与降解特性研究开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

1.本课题的意义：

麦草畏是一种应用广泛的阔叶除草剂。从21世纪开始，在美国、阿根廷和巴西等国的使用量以年均5%左右逐年上涨，今年来已在世界各地广泛使用[1,2]。近年来的研究表明，麦草畏能够使大肠杆菌的dna链发生损伤，会造成同源重组ag的基因突变[3]。同时体外实验研究表明，麦草畏是一种dna损伤的介质能诱导同源染色体的交换，对人淋巴细胞的有丝分裂和细胞周期都产生影响[4]。由于麦草畏用量大、残留期长、水溶性好，农田中大量施用后，随着地表径流、淋溶、沉降等途径进入地表水和地下水，不仅对水生态系统构成一定威胁，对土壤生态健康和农产品安全也构成潜在危害[5]。

除草剂微生物降解研究日益成为人们关注的焦点。然而，国内外关于麦草畏好氧微生物降解特性和代谢途径研究较少。为此，本研究旨在从农药厂好氧活性污泥中分离获得一株麦草畏高效降解菌，研究其降解性能及其代谢途径，了解降解菌对麦草畏的降解机理，以期为揭示麦草畏在环境中的代谢途径提供科学依据。

2. 研究的基本内容和问题

1.研究目标：

本研究旨在从农药厂好氧活性污泥中分离获得一株麦草畏高效降解菌，研究其降解性能及其代谢途径，了解降解菌对麦草畏的降解机理，以期为揭示麦草畏在环境中的代谢途径提供科学依据。

2.本课题的研究内容主要：

3. 研究的方法与方案

1.技术路线：

农药厂废水处理池活性污泥→污泥中添加麦草畏进行富集、驯化→分离纯化得到麦草畏降解单菌→降解单菌的生理生化和16srrna鉴定

麦草畏高效降解菌→生长特性研究→生长曲线测定

4. 研究创新点

目前国外关于对麦草畏的微生物好氧降解研究很少，国内尚无报道。本研究旨在分离得到一株能以麦草畏为唯一碳源生长的菌株，能够高效的降解水体中的麦草畏，并研究了不同环境因素对菌株生长特性及降解特性的影响。通过质谱分析，了解了麦草畏降解过程中可能产生的代谢产物及代谢途径。后续可以采用固定化技术对菌株进行固定化，并研究了在不同环境条件下的降解特性及其工程化应用，为以后麦草畏的生态修复提供理论依据。

本研究对麦草畏降解菌的降解途径和降解机理进行了初步研究，对参与降解麦草畏的酶和基因及其调控机制尚不清楚。后续工作可以对分离出的降解菌的降解基因和相应的酶进行分离和鉴定，了解该菌降解麦草畏的分子机理并利用基因工程技术，将麦草畏降解酶基因或降解质粒克隆到适宜的宿主菌中使其高效表达，构建基因工程菌。为以后从基因工程层面治理环境中的麦草畏污染提供理论基础。

5. 研究计划与进展

1.研究计划

（1）3.1-4.15：富集驯化初步估计需要一个半月的时间。

（2）4.15-4.25：分离纯化降解菌单菌，进行生理生化鉴定以及基因测序。