除草劑二氯喹啉酸對水稻田土壤微生態(tài)的影響及其降解特性研究.pdf

1、該文以浙江大學華家池校區(qū)農(nóng)場水稻土為研究材料,綜合運用傳統(tǒng)及現(xiàn)代分子生物學手段,采用室內(nèi)培養(yǎng)、純培養(yǎng)及統(tǒng)計分析相結合的方法,全面探討了除草劑二氯喹啉酸對水稻田土壤的微生物生態(tài)及毒性效應,并篩選、分離和鑒定了幾株二氯喹啉酸降解菌,進行了二氯喹啉酸降解途徑的初步探討,為建立有效的除草劑污染預警指標體系、環(huán)境質(zhì)量評價及二氯喹啉酸降解菌的有效利用提供有益的參考.該研究所獲主要結論如下:1.采用傳統(tǒng)方法研究了二氯喹啉酸對水田土壤好氧性細菌、放線菌

2、、真菌和厭氧性水解發(fā)酵細菌(AFB)、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細菌(HAB)、反硝化細菌(DNB)、產(chǎn)甲烷細菌(MB)、固氮菌生長的影響及對土壤磷酸酶、脲酶、過氧化氫酶、脫氫酶、蛋白酶活性和土壤微生物呼吸強度的影響.2.在傳統(tǒng)微生物污染生態(tài)研究基礎上,運用分子生態(tài)學手段,建立了有效的土壤總DNA的提取方法,提取到滿足PCR擴增的高質(zhì)量的土壤總DNA,獲得用于進行DGGE分子指紋分析的特異16S rDNA V3區(qū)擴增片段.并采用DGGE分子指紋技術,避

3、開傳統(tǒng)的分離培養(yǎng)過程,對二氯喹啉酸施用條件下稻田土壤微生物種群的基因多樣性進行了初步研究.通過對不同培養(yǎng)時間、不同濃度二氯喹啉酸施用后淹水稻田土壤的微生物DNA進行DGGE基因多樣性的分子指紋圖譜分析,發(fā)現(xiàn)不同濃度二氯喹啉酸施用后一段時間內(nèi)土壤微生物群落結構有一定的變化.3.采用BIOLOG ECO微平板檢測了二氯喹啉酸施用后土壤微生物碳源利用的功能多樣性.結果顯示二氯喹啉酸施用初期土壤微生物群落結構發(fā)生了相應的變化,微生物群落代謝剖面

4、(AWCD)及群落豐富度、多樣性指數(shù)均不同程度有了變化,施用高濃度二氯喹啉酸后在短期內(nèi)土壤微生物對碳源利用的變化比較顯著,2.00μg·g<'-1>干土二氯喹啉酸處理的土壤微生物群落功能多樣性下降,能利用有關碳源底物的微生物數(shù)量減少,微生物對單一碳源底物的利用能力降低,最終導致了土壤微生物群落功能結構多樣性發(fā)生變化.4.以大腸桿菌(Escherichia coli) K12、枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)B19等稻田

5、土壤典型微生物及二氯喹啉酸降解菌洋蔥伯克氏菌(Burkholderia cepacia)WZ1為實驗材料,通過對稻田土壤典型微生物和二氯喹啉酸降解菌的生長、活性、應激反應以及生化指標方面的影響,研究了二氯喹啉酸脅迫對微生物純培養(yǎng)的生理毒性,初步獲得結論:在實驗范圍內(nèi),二氯喹啉酸對E.coli K12,B.subtilis B19和B.cepacia WZ1 SOD、CAT酶活性均有不同程度的誘導作用.SOD和CAT活性的增加是機體對抗氧