收藏本站
《南京农业大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

线虫与微生物相互作用及其对污染土壤扑草净降解影响的研究

周际海  
【摘要】:随着现代农业的不断发展,除草剂等农药的使用越来越多,除草剂的使用在防除草害的同时,大部分流失到环境中,从而造成了土壤、大气和水体环境污染,并对环境中的生物和人类健康产生威胁,因此必须对农药污染修复予以高度重视。微生物由于其数量多、个体小、繁殖速度快、代谢旺盛,被广泛用于农药污染土壤的修复。食细菌线虫是土壤里的一类重要的食细菌微型动物,由于其在土壤中数量多、代谢活性高、与微生物关系密切而被广泛关注。研究发现食细菌线虫能够直接通过代谢释放养分,或间接通过选择性取食而对微生物数量、活性和组成产生影响。但到目前为止研究结果仍不尽相同,线虫的作用可表现为降低或增加微生物数量,抑制或促进氮、磷的矿化,但总的趋势是促进作用。产生上述分歧的原因除了受线虫、细菌种类的影响外,还与土壤养分状况、有机质含量、土壤水分和温度等因素密切相关。鉴于上述研究结果,食细菌线虫能直接或间接的影响微生物的代谢,所以有理由相信食细菌线虫和微生物的相互作用同样可以影响污染土壤农药的降解。 本文在诸多前人及本实验室研究工作的基础上,通过设计相关实验,首先从农药厂活性污泥里富集筛选出扑草净降解菌;其次是通过向培养基里添加适当浓度扑草净,驯化培养出扑草净耐性线虫;第三,在悉生培养系统下,通过接种耐性线虫和扑草净降解菌,研究其相互作用对扑草净降解及微生物数量及活性的影响;第四,通过接种不同密度的耐性线虫,研究其与土著微生物相互作用对不同浓度扑草净污染土壤扑草净的降解、微生物活性及微生物群落结构的影响。以上研究旨在进一步证明耐性线虫和微生物相互作用及其对扑草净降解的影响机理。 研究结果表明: 1.微生物代谢具有多样性,环境中存在降解扑草净的微生物。本实验从农药厂活性污泥中分离到2株扑草净降解菌,分别命名为P-1、P-2。通过12天液体降解实验,菌株P-1、P-2对40 mg/L扑草净降解率分别达46.46%和65.41%。根据表型特征、生理生化特性和16S rDNA序列同源性分析:菌株P-1为G-,鉴定为苍白杆菌属(Ochrobactrum sp.);菌株P-2为G+,鉴定为芽孢杆菌属(Bacillus sp.)。 2.食细菌线虫由于个体小、繁殖快、易适应变化的环境,可以通过长期驯化培养获得耐性线虫。本研究以从农药厂土壤里分离到的优势食细菌线虫为材料,在含扑草净的长有混合菌群的基础盐培养基上驯化培养,不断提高扑草净浓度直到80mg/L,最终驯化得到一种扑草净耐性线虫,经鉴定为头叶科头叶属线虫(Cephalobus Bastian)。该线虫可以在多种浓度扑草净和不同培养基上生长,但其生长受培养基种类和扑草净浓度影响,耐性线虫在牛肉膏蛋白胨培养基上不能生长,基础盐固体培养基上耐性线虫的生长繁殖速度大于马铃薯蔗糖固体培养基,但马铃薯蔗糖培养基上耐性线虫的平均生物量则大于基础盐培养基,扑草净对耐性线虫生长繁殖的影响是扑草净浓度20 mg/L5 mg/L40 mg/L。 3.通过接种耐性线虫和扑草净降解菌,研究线虫和降解菌相互作用对污染土壤扑草净降解的影响。结果表明:降解菌P-1、P-2均能降解土壤中的扑草净,但降解速度比液体降解慢;降解菌P-1、P-2具有联合代谢降解扑草净的能力;耐性线虫和降解菌之间的相互作用可以促进土壤中扑草净的降解。耐性线虫的取食不仅促进了降解菌数量增殖,同时也明显提高了土壤基础呼吸强度及FDA水解和过氧化氢酶活性,但对FDA水解活性的促进明显强于对过氧化氢酶活性的促进作用。并且耐性线虫对降解菌P-1、P-2的促进趋势不完全相同,表明耐性线虫既能促进降解菌的增殖也能提高降解菌的活性,而且耐性线虫对降解茵的取食具有偏好性。 4.通过接种不同密度耐性线虫进入不同浓度扑草净污染土壤,探究耐性线虫和土著微生物相互作用对扑草净降解、微生物量碳和微生物量氮、微生物活性及土著微生物群落结构的影响。结果表明:接种耐性线虫可以促进污染土壤扑草净的降解率,提高范围在8.36~10.69%之间;扑草净在使用初期可以增加土壤微生物量碳和微生物量氮,促进土壤呼吸、FDA水解和过氧化氢酶活性,而后期表现为抑制作用;接种耐性线虫可以增加土壤微生物量碳和微生物量氮,促进土壤呼吸、FDA水解和过氧化氢酶活性。土壤微生物群落结构DGGE分析结果表明:在耐性线虫和扑草净的交互作用下,各处理微生物的丰富度、Shannon-Wiener指数、均匀度指数的总体变化趋势是培养初期先增加,中期减少,后期又回升;DGGE聚类分析结果表明,在培养第0天、8天、18天、30天时,各处理的微生物群落整体相似度分别是75%、44%、78%和49%;在整个培养期内,DGGE图谱显示扑草净处理和接种耐性线虫处理与对照处理相比,均有一些特征条带的出现和缺失,耐性线虫和扑草净及其相互作用均可以影响土壤微生物群落结构。 本研究初步探讨了线虫和微生物之间相互作用及其对污染土壤扑草净降解过程的影响,了解了耐性线虫和微生物相互作用对扑草净降解的部分机理,并可为今后进一步开展食微线虫在污染土壤修复过程中的作用研究提供了新的视角和方法,有较重要的理论意义和一定的应用前景。
【学位授予单位】:南京农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:X53

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈厚德,赵卫华,王彰明,袁树忠,夏慧;药剂拌种对小麦苗期根际微生物的影响[J];安徽农业科学;2005年01期
2 刘云焕,陈东海;微生物降解有机磷农药的研究进展[J];北方环境;2005年01期
3 寇永纲;伏小勇;侯培强;展宗城;白炜;姚毅;;蚯蚓对重金属污染土壤中铅的富集研究[J];环境科学与管理;2008年01期
4 颜慧,李军红,宋文华,温孚江,朱坦;扑草净降解菌降解特性、降解基因保守序列的扩增及同源性分析[J];城市环境与城市生态;2002年04期
5 刘明阳,刘建华,张馥,汪文广;我国有机氯污染物污染现状及监控对策[J];环境科学与技术;2004年03期
6 傅丽君;赵士熙;王海;杨文金;;4种农药对土壤微生物呼吸及过氧化氢酶活性的影响[J];福建农业大学学报;2005年04期
7 杨云,栾伟,罗学军,李攻科;微波辅助萃取-固相微萃取联用气相色谱-质谱法测定土壤中的扑草净[J];分析化学;2004年06期
8 曹军;尹小乐;布文安;陈峰;杨红;;环境中除草剂扑草净残留分析方法的研究[J];分析科学学报;2007年04期
9 杨云,关碧晖,李攻科;固相微萃取-气相色谱-质谱联用分析水中的痕量扑草净[J];分析试验室;2002年04期
10 杨杏芬;环境雌激素污染与毒效应研究的现状与展望[J];广东卫生防疫;2001年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邱志群;舒为群;曹佳;;我国水中有机物及部分持久性有机物污染现状[J];癌变.畸变.突变;2007年03期
2 鲍官柢,胡好远;食物浓度及低浓度镉对水螅种群动态的影响[J];安徽教育学院学报;2005年03期
3 潘淑颖,刘传林,刘延贵;膨润土对土壤中有机氯农药吸附性能的测定[J];山东农业科学;2005年05期
4 张立宾;刘玉新;张明兴;;星星草的耐盐能力及其对滨海盐渍土的改良效果研究[J];山东农业科学;2006年04期
5 赵征宇;蔡葵;赵明;;畜禽有机肥料对土壤有效铜锌铁锰含量的影响[J];山东农业科学;2006年05期
6 郑福丽;刘兆辉;张文君;江丽华;王梅;林海涛;;不同钾肥用量对玉米产量和土壤养分的影响[J];山东农业科学;2006年06期
7 解永梅;张成玲;赵永强;张薇;张广民;;山东省大白菜黑腐病病原的鉴定及其生物学特性的研究[J];山东农业科学;2007年06期
8 于雪云;扈进冬;杨合同;;木霉菌抗药性研究进展[J];山东农业科学;2007年06期
9 林海涛;江丽华;刘兆辉;宋效宗;郑福丽;王梅;张文君;;施用硫酸钾镁对苹果产量、品质和叶片矿质营养的影响[J];山东农业科学;2007年06期
10 赵明;赵征宇;蔡葵;于秋华;王文娇;;有机肥料对土壤可溶性氮素变化的影响及肥效研究[J];山东农业科学;2008年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 潘丹丹;汤锋;岳永德;李治祥;;硫丹残留检测方法综述[A];食品安全的理论与实践——安徽食品安全博士科技论坛论文集[C];2005年
2 李孝良;李健姣;吕宝磊;陈效民;王晓洋;詹国飞;;肥料与石膏配施对滨海盐土玉米生理活性的影响[A];土肥水资源高效利用与农业面源污染防控技术研讨会论文集[C];2011年
3 李敏;叶舒娅;刘枫;袁嫚嫚;;包膜控释尿素和普通尿素配施对油菜产量和氮肥利用率的影响[A];土肥水资源高效利用与农业面源污染防控技术研讨会论文集[C];2011年
4 袁嫚嫚;叶舒娅;刘枫;李敏;吴学忠;;不同控释氮肥对玉米产量和氮肥利用率的影响[A];土肥水资源高效利用与农业面源污染防控技术研讨会论文集[C];2011年
5 蒋光月;郭熙盛;朱宏斌;何传龙;;合肥地区大棚土壤7种重金属相关环境质量评价[A];土肥水资源高效利用与农业面源污染防控技术研讨会论文集[C];2011年
6 徐东晖;刘光兴;;多氯联苯对海洋桡足类火腿伪镖水蚤的毒性效应[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第一卷)[C];2011年
7 刘洁;;浅谈石家庄市土壤污染状况与防治对策[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第二卷)[C];2011年
8 唐浩;韩少华;熊丽君;黄沈发;;几种主要螯合剂在重金属污染土壤修复中的应用研究进展[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第二卷)[C];2011年
9 文方;姚娜;朱菲菲;周友亚;谷庆宝;李发生;侯红;;铅在我国3种自然土壤中的含量及化学形态分布特征研究[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第二卷)[C];2011年
10 白洁;王永志;段慧珠;;重金属污染土壤的超积累植物修复技术及其机制研究[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第二卷)[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王齐;中水灌溉对城市绿地生态系统的影响及安全性评价[D];甘肃农业大学;2010年
2 郎亚军;Ectoines高效制备技术及其应用研究[D];大连海事大学;2010年
3 徐东晖;自然和人为因子对黄、东海几种桡足类优势种生理活动的影响[D];中国海洋大学;2010年
4 李永芹;养殖鱼类病原菌检测芯片技术的建立[D];中国海洋大学;2010年
5 赵祺;冻土细菌新种和冰缘植物内生细菌新种的特征和多相分类学研究[D];兰州大学;2010年
6 曾卫军;拟南芥(Arabidopsis thaliana)受胁迫因子诱导激活启动子的筛选及其应用研究[D];华东师范大学;2011年
7 陈林;铜绿假单胞菌内在耐药性相关基因的筛选及研究[D];西北大学;2010年
8 朱兵峰;枯草杆菌两步法生产四甲基吡嗪的调控及机制的研究[D];江南大学;2010年
9 王大红;粘细菌Stigmatella WXNXJ-B产生新型抗肿瘤抗生素的研究[D];江南大学;2010年
10 肖仔君;Acetobacter sp. CCTCC M209061细胞催化潜手性酮不对称还原反应的研究[D];华南理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘晓云;硫酸肟酯类化合物的合成及其除草活性研究[D];华中农业大学;2010年
2 马栋;焦化工业场地土壤的PAHs污染特征及微生物修复应用[D];华中农业大学;2010年
3 翟静雅;猪粪农用对土壤—小麦系统中镉迁移的影响[D];华中农业大学;2010年
4 杨莹莹;不同修复措施下侵蚀红壤的团聚体稳定性与肥力特点[D];华中农业大学;2010年
5 蔡志坚;γ-聚谷氨酸活化磷矿粉对Pb污染土壤铅形态及小白菜生长的影响[D];华中农业大学;2010年
6 罗晶晶;斑点叉尾鮰生鱼片加工过程中的微生物变化[D];华中农业大学;2010年
7 郎晓磊;肠道菌对苏云金芽胞杆菌家蚕杀虫活性的作用[D];华中农业大学;2010年
8 费云舟;污泥污染土壤中接种AM真菌对紫云英生长及重金属吸收的影响[D];华中农业大学;2010年
9 胡雪;水稻根际促生菌的分离鉴定及其对水稻作用效果的研究[D];华中农业大学;2010年
10 赵丹;焦化工业场地有机污染土壤的化学氧化修复技术[D];华中农业大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄幸纾;环境内分泌干扰化学物与人类健康[J];癌变.畸变.突变;1999年06期
2 张春初,罗家传,郭保民,姜书贤,朱高纪,韦胜利;小麦药剂拌种剂防治纹枯病效果初报[J];安徽农业科学;2001年04期
3 高军;骆永明;;多氯联苯(PCBs)污染土壤生物修复的研究进展[J];安徽农业科学;2005年11期
4 李许明;李福燕;郭彬;陈柳燕;漆智平;;蚯蚓对土壤重金属的影响[J];安徽农业科学;2007年13期
5 高峰;土壤动物科学研究的里程碑——我国土壤动物系列研究成果著作评介[J];动物学报;2000年02期
6 崔振东;土壤动物采集方法的介绍[J];动物学杂志;1985年03期
7 王宏镔,王映雪,孟珍贵,王焕校;利用紫露草微核技术监测滇池水质污染[J];城市环境与城市生态;1998年03期
8 王树芬,王家骧,杨少辰,韩明辅;大连湾海水、底质和生物中Cu、Pb、Zn、Cd含量与分布[J];大连水产学院学报;1989年02期
9 王振中,张友梅;衡山自然保护区森林土壤中动物群落研究[J];地理学报;1989年02期
10 刘世亮,骆永明,丁克强,李华,曹志洪,吴龙华,宋静;菌根真菌对土壤中有机污染物的修复研究[J];地球科学进展;2004年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 高军;长江三角洲典型污染农田土壤多氯联苯分布、微生物效应和生物修复研究[D];浙江大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 杨小蓉;农田生态系统有机磷农药氧乐果降解菌的生态学研究[D];四川师范大学;2002年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱晶;丁草胺·扑草净可湿性粉剂的气相色谱分析[J];农药科学与管理;2002年06期
2 王义生,郑建波,蒋文敏,王金辉;40%乙·扑EC的气相色谱分析研究[J];现代农药;2005年01期
3 蒋世熙;钱亚玲;芦秀静;;水中扑草净的气相色谱法测定[J];环境污染与防治;1992年02期
4 杨光,谷振华,吴增林;气相色谱法测定丁草胺与扑草净的复配制剂[J];高师理科学刊;1997年04期
5 过戌吉;;扑草净复配制剂进入发展期[J];农药市场信息;2002年01期
6 金立成;盐田低浓度区化学方法除草试验探讨[J];苏盐科技;2003年01期
7 赵晶晶;张松;;气相色谱法测定“扑草净粉”中扑草净的含量[J];中国兽药杂志;2007年01期
8 杨伯尧;;扑草净废水处理[J];云南化工;1988年02期
9 王守良,万永琴,鲍成兰,杨武成,李建平;昆明六号除草剂中乙草胺扑草净的分析[J];云南师范大学学报(自然科学版);2000年06期
10 许鸿生,黄良;多组分除草剂气相色谱分析方法研究[J];农药;1995年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 覃宇成;陈诗佩;李玉萍;;复合型除草杀虫剂双灭灵中甲拌磷、扑草净、丁草胺的气相色谱分析[A];中国化工学会农药专业委员会第八届年会论文集[C];1996年
2 曹春田;臧学斌;禹成松;梅红;刘新峰;;40%乙草胺·扑草净悬浮乳剂防除棉花田杂草田间药效试验研究[A];河南省植保学会第九次、河南省昆虫学会第八次、河南省植病学会第三次会员代表大会暨学术讨论会论文集[C];2009年
3 张楠;陈波水;余瑛;黄伟九;方建华;;润滑油降解菌群的构建及其降解性能[A];中国石油学会第六届石油炼制学术年会论文集[C];2010年
4 董丽娴;陈玲;李竺;郜洪文;李建华;;水中痕量三嗪类除草剂的分析及其QA/QC研究[A];持久性有机污染物论坛2006暨第一届持久性有机污染物全国学术研讨会论文集[C];2006年
5 娄来清;沈振国;;海州香薷对铜的耐性及其机理初探[A];中国植物生理学会全国学术年会暨成立40周年庆祝大会学术论文摘要汇编[C];2003年
6 申新英;褚发朝;宫墨林;王秀芬;郝俊梅;;化学除草剂在枣苗圃中的应用研究[A];首届全国干果生产与科研进展学术研讨会论文集[C];1998年
7 朱春红;凌云;雍炜;储晓刚;陈正行;;小麦中20种三嗪类除草剂残留量的超高效液相色谱测定[A];国产科学仪器应用、创新和产业化学术研讨会论文集(一)[C];2007年
8 文彬;宋松泉;;正常性玉米种子与顽拗性蒲葵种子胚超低温耐性发育的比较研究[A];第二届全国种子科学与技术学术研讨会论文摘要集[C];2011年
9 刘德文;刘雄;;农作物药害之浅见[A];农作物药害预防及控制技术研讨会论文集[C];2005年
10 张永夏;朱睿君;邹永东;黎科;郑建海;陈琳琳;;小桐子(Jatropha curcas)对重金属胁迫的耐性研究[A];第六届中国植物逆境生理学与分子生物学学术研讨会论文摘要汇编[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 丁亚鹏;南通紫菜成功清除输日障碍[N];新华日报;2007年
2 王其仁 沈京红 周澄;南通干紫菜顺利回归日本市场[N];国际商报;2007年
3 记者 汤晓峰 通讯员 秦建清 沈京红;南通干紫菜顺利输日[N];南通日报;2007年
4 胡光军 通讯员  秦建清 沈京红;WTO规则助我紫菜重返日本市场[N];中国国门时报;2007年
5 苏金安;江苏紫菜出口三年两破贸易壁垒[N];中国渔业报;2007年
6 沈崴静 侯力明 郑冬梅;江苏紫菜三年两破贸易壁垒[N];江苏经济报;2007年
7 苏金安;江苏紫菜出口三年两破贸易壁垒[N];农民日报;2007年
8 胡光军 秦建清 沈京红;我紫菜重新出口日本[N];国际商报;2007年
9 何永梅;韭菜化学除草省工省时有效[N];湖南科技报;2006年
10 于丹;韭菜田封闭化除适用药[N];江苏农业科技报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周际海;线虫与微生物相互作用及其对污染土壤扑草净降解影响的研究[D];南京农业大学;2011年
2 姜蕾;有机质对除草剂扑草净环境行为的影响研究[D];南京农业大学;2011年
3 周博如;阿特拉津降解菌的分离、鉴定及特性研究[D];东北林业大学;2011年
4 葛才林;水稻(Oryza sativa L.)和小麦(Triticum aestivum L.)的重金属毒害与耐性的分子机理研究[D];浙江大学;2002年
5 刘建国;水稻品种对土壤重金属镉铅吸收分配的差异及其机理[D];扬州大学;2004年
6 李永杰;6种城市绿化树种苗木对土壤Cu、Pb污染的生理响应及耐性评价[D];北京林业大学;2010年
7 李芳;外生菌根真菌吸附重金属特性及其对油松耐性的影响[D];中国农业大学;2003年
8 姜理英;典型香薷属植物对铜的耐性和吸收特性及污染土壤植物修复机理研究[D];浙江大学;2003年
9 丁伟;耐豆磺隆甜菜生理生化机制的研究[D];东北农业大学;2004年
10 孙瑞莲;镉超积累植物的生态特征及污染耐性机理分析[D];中国科学院研究生院(沈阳应用生态研究所);2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 付钰洁;聚乙二醇溶胶—凝胶固相微萃取研究[D];重庆大学;2003年
2 伍长春;甲硫嘧磺隆混配技术与甲硫嘧磺隆·扑草净水分散粒剂研究[D];湖南农业大学;2006年
3 李雪芹;扑草净和表面活性剂OT对蛋白核小球藻的联合毒性研究[D];浙江大学;2005年
4 王丽丽;四种药用植物适宜除草剂筛选[D];延边大学;2008年
5 胡传明;紫菜产品品质及安全质量分析研究[D];南京师范大学;2008年
6 王亮;适宜当归栽培化学除草剂研究[D];延边大学;2007年
7 王峰恩;利用气相色谱—质谱检测乙氧氟草醚、扑草净和氯霉素残留的方法研究[D];山东大学;2012年
8 李倩;基于微生物降解菌群的海洋溢油生物修复技术研究[D];鲁东大学;2011年
9 王建宁;北极表层海水中氯代十六烷降解菌的多样性分析及Alteromonas sp.P127的基因组和多环芳烃降解机制研究[D];国家海洋局第三海洋研究所;2012年
10 赵璇;蓖麻基润滑油高效降解菌群的构建及其生物修复的研究[D];天津科技大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026