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《中国农业科学院》 2015年
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二氯喹啉酸降解菌筛选、鉴定和应用研究

张顺  
【摘要】:二氯喹啉酸(quinclorac)作为激素类除草剂,在稻田稗草防治过程中得到广泛应用,但由于其半衰期长,在稻田自然环境中降解缓慢,连年积累使下茬烟草叶片产生泡状斑、向背面卷曲,严重者叶片革质呈长条状,失去使用价值和经济价值,给烟叶生产带来严重影响。为解决二氯喹啉酸残留污染造成的药害问题,本研究进行了二氯喹啉酸降解菌的筛选、鉴定和应用研究,主要研究内容如下:(1)我们从常年施用二氯喹啉酸的稻田土壤取样,对土壤样品进行驯化、富集培养和筛选培养,初步挑选到12株长势良好具有二氯喹啉酸降解潜力的菌株,并编号保存。将初步筛选到的12株菌株接种到二氯喹啉酸无机盐培养基中,在28℃、150 rpm摇床上培养7 d,用高效液相色谱仪(HPLC)检测二氯喹啉酸残留量并计算降解率,其中降解菌MC-10降解率可达90%,作为进一步研究对象。(2)我们通过菌落形态学观察、电子显微镜菌体形态观察、生理生化试验鉴定初步确定降解菌MC-10属于节杆菌属。为进一步确定其种属,我们提取了降解菌MC-10 DNA,对其16S rDNA进行测序与NCBI数据库中序列比对,构建系统发育树最终确定其为节杆属菌(Arthrobacter sp.)。(3)通过梯度对比试验确定降解菌MC-10最佳降解条件为30℃、pH=7,接种量为5%时,对二氯喹啉酸浓度在1 mg/kg-100 mg/kg之间7 d降解率均能达到60%以上,能较好适应外界环境变化,具有移植到田间降解土壤中残留二氯喹啉酸的潜力。(4)通过活菌菌落计数法调查接种到土壤中的降解菌MC-10数量变化,降解菌MC-10在土壤中含量随时间推移逐渐减少,在30℃恒温培养箱中培养50 d后降解菌在土壤中含量稳定在106 cfu/g,表明降解菌MC-10能够在土壤中较好定殖。(5)将降解菌MC-10接种到10 mg/kg二氯喹啉酸毒土中,在30℃恒温培养箱中培养7 d后,通过高效液相色谱法测定土壤中残留二氯喹啉酸含量为1.76 mg/kg,7 d有效降解率可达70%。(6)为了解降解菌MC-10对烟草药害缓解作用,在温室进行盆栽试验,调查结果表明在烟苗移栽前30 d接种降解菌MC-10处理组能够有效缓解二氯喹啉酸药害,移栽后60 d药害缓解率可达80%以上;移栽后再将降解菌MC-10接种到土壤中的处理,在一定程度能够缓解二氯喹啉酸药害,降低二氯喹啉酸药害抑制率,移栽后60 d药害缓解率在40%左右,因此我们应当在烟草移栽前进行土壤处理以最大限度减轻二氯喹啉酸残留对烟草生长的影响。
【学位授予单位】:中国农业科学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:X172;S482.4

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