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三种含氮杂环化合物对麦田土壤细菌的影响及对铜绿假单胞菌基因的调节

陈邦  
【摘要】: 本论文研究的目的旨在通过研究供试含氮杂环化合物对麦田土壤细菌多样性的影响及对铜绿假单胞菌基因的调节作用,从分子生物学的角度对农药影响环境中微生物生态及微生物对农药的降解做出有益的研究和探索,以期能从分子水平上了解、分析农药与微生物的关系,为新农药的创制提供实验室条件下进行环境评测的有效手段。 在前期工作的基础上,对未见其他文献报道的两种含氮杂环化合物:4-[2-(4,6-二甲氧基嘧啶基)]-3-硫代脲酸苯酯和4-氨基-6-特丁基-3-甲硫基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮硫酸盐的合成工艺路线进行研究,使之产物收率高并且操作简便,安全。生物活性实验表明这两种含氮杂环化合物具有良好生物活性,极有可能创制成为具有我国自主知识产权的农药品种。 传统的平板培养技术和荧光标记末端限制性片段长度多态性分析技术相结合,对三种供试含氮杂环化合物:4-氨基-6-特丁基-3-甲硫基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮硫酸盐;N-(4,6-二甲基嘧啶-2-基)苯胺;4-[2-(4,6-二甲氧基嘧啶基)]-3-硫代脲酸苯酯进行麦田土壤细菌多样性的研究。结果表明这三种含氮杂环化合物对土壤细菌的负面影响均较小,并且容易诱导出相应的抗性菌株,生物相容性良好。将传统方法和分子生物学手段相结合,使得实验数据更加丰富、准确和可靠,是一种对农药影响微生态判断的有效方法。 首次将以质粒pMS402为载体构建的铜绿假单胞菌PAO1的随机启动子库应用于农药研究过程的筛选。通过对4-氨基-6-特丁基-3-甲硫基-1,2,4-三嗪-5(4H)-酮硫酸盐,N-(4,6-二甲基嘧啶-2-基)苯胺和3-乙基-N-(4-氟代苯甲叉)-5-甲基-4H-1,2,4-三唑-4-胺三种能被铜绿假单胞菌降解的含氮杂环化合物高通量的全库筛选,共获得了7个与供试化合物降解有关的铜绿假单胞菌启动子。通过测序、分析、比对后作出各启动子的基因图谱,并对其各自的功能进行初步的判定,其中两个基因的功能比较明确,一个为乙酰辅酶A脱氢激酶,一个是磷酸转移酶,其他的基因可能与转运系统组成蛋白、膜相关蛋白、氧化还原蛋白及双组分调节子等有密切关系。这一方法的应用,同时也为研究微生物对农药降解提供了新的思路和方法。


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