氯嘧磺隆高效降解菌的分离筛选及其生物学特性研究的开题报告

氯嘧磺隆高效降解菌的分离筛选及其生物学特性研究的开题报告一、项目名称：氯嘧磺隆高效降解菌的分离筛选及其生物学特性研究。二、研究背景和意义：氯嘧磺隆是一种广泛用于蔬菜、水果、草地、森林、水生环境等领域的广谱杀虫剂，由于其具有高效、广谱、低毒、低残留等特点，应用范围广泛。然而，氯嘧磺隆会对环境产生危害，特别是对土壤菌群的影响比较明显，破坏了土壤生态平衡，有害菌的增生，抑制了有益菌的生长，对土壤肥力也产生了负面影响。因此，在减少氯嘧磺隆的污染方面，微生物降解被认为是一种能力强、经济效益好、环境友好的方法。并且发现了一些能够降解氯嘧磺隆的细菌，但目前研究还不够深入，研究不够全面，如效果不够理想、不够稳定，其机理也有待进一步探究。针对这种情况，开展对以前未报道的氯嘧磺隆高效降解菌的分离筛选及其生物学特性研究被提出。三、研究内容和研究方案：1、土样来源和样品处理。从农业生产土壤、森林土、河流沉积物、植物rhizosphere土中收集样品，并利用稀释平板法混合菌进行菌群筛选和编号，并利用样品的环境调查预测菌群的高效降解菌。2、菌种鉴定和筛选。筛选有能力降解氯嘧磺隆的菌株，通过宏观形态观察、生理生化检测等方法对所筛选出的菌株进行初步的鉴定，其次利用各种生理生化鉴定方法对优势菌株进行鉴定。3、效能评价及分析。在最适条件下对所筛选菌株进行降解实验，通过高效液相色谱法(HPLC)分析降解过程中的残留量和新合成产物，测定在不同环境和应力下菌株的降解效率和特点。4、机理研究。从代谢途径、酶学机制、基因水平等方面探究菌株如何降解氯嘧磺隆的机理，为深入研究和应用提供支持。四、研究进度安排：第一年：1、完成样品的采集、处理、稀释平板菌群筛选。2、菌株的初步鉴定、筛选有能力降解氯嘧磺隆的菌株。3、对筛选出的菌株进行降解实验和效能评价。4、利用基础检测技术了解菌株的基础生物学特性。第二年：1、对筛选出的菌株进行生理生化鉴定和复筛。2、推测各菌株的代谢途径和机理。3、利用表达技术筛选出该菌特有的关键酶。4、基因水平研究。第三年：1、结合前期工作进一步探究菌株的机理。2、扩大菌种量并开展量产等评价。五、预期成果：1、分离筛选出一株降解氯嘧磺隆高效菌株，并对其进行鉴定及生物学特性研究。2、研究该菌株的降解效率、特点及机理，并推测代谢经过及模式。3、有望为氯嘧磺隆的环境污染问题提供一定的解决途径，并对其生物学机理有一定的认识和探究。六、可能的研究问题：1、样品来源和数量的限制可能会导致筛选效果不理想。2、种属鉴定复杂，流程较耗时。3、菌株的继续稳定化和大量增量困难。4、持续时间可能因所得结果而延期，时间审度较为困难。七、研究参考文献：1.AyedL.,KhalfaouiM.,SaidiN.,KerkeniA.,MahmoudiE.,andBouallaguiH.(2016).Highefficiencyofmicrococcussp.EMSD5biosurfactantsinthesedimentationofchlordaneundersalineconditions.EnvironmentalScienceandPollutionResearch,23(3),2156-2166.2.LiN.,RenL.,ShangC.,HuangZ.,PengH.,ZhongG.,andXuL.(2015).Biodegradationofα-andβ-chlordanebyanewlyisolatedbacteriumsp.strainYM-1.BioresourceTechnology,193,552-556.3.LvM.,WangJ.,andLiS.(2015).BiodegradationofchlordanebyabacteriumBurkholderiasp.strainLL-1fromagriculturalsoil.JournalofHazardousMaterials,281,1-7.4.CernigliaC.E.,andGibsonD.T.(2015).Metabolismofhalogenatedcompoundsbybacteria.AnnualReviewofMicrobiology,44(1),567-594.5.ZhangJ.,ZhuS.,ZhouX.,YeL.,andChenJ.(2014).Biodegradationofchlordanebya