中國(guó)農(nóng)田土壤中鞘氨醇單胞菌的多樣性及豐度與HCHs殘留的相關(guān)性.pdf

1、六六六(HCHs)作為一種典型的有機(jī)氯農(nóng)藥，曾被長(zhǎng)期廣泛應(yīng)用于中國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。雖然由于其危害性已被禁用了30年，但是由于六六六的持久性，中國(guó)農(nóng)田土壤中仍能檢測(cè)到它的殘留。六六六對(duì)人類健康有很大的危害，它具有致癌、內(nèi)分泌干擾等作用，也由此引起人們對(duì)能降解它的微生物的尋找，希望預(yù)測(cè)HCHs的殘留動(dòng)態(tài)及利用微生物來(lái)修復(fù)被污染的環(huán)境。
　　目前研究最多的兩個(gè)HCHs降解菌是鞘氨醇單胞菌UT26和B90，通過(guò)對(duì)它們的研究，獲得了HCHs在該菌

2、體內(nèi)完整的降解機(jī)制，HCHs在lin基因的作用下，逐步被降解為β-酮己二酸，之后β-酮己二酸又被linGH和linJ基因轉(zhuǎn)化成琥珀酰輔酶A和乙酰輔酶A，進(jìn)入到三羧酸循環(huán)當(dāng)中去，最終實(shí)現(xiàn)HCHs的無(wú)害化，使之回到自然界的物質(zhì)循環(huán)中。盡管這類HCHs降解菌已經(jīng)發(fā)現(xiàn)很多，但是對(duì)于它們和HCHs之間除了降解以外關(guān)系的研究，特別是分布特征方面仍然較少。
　　因此，本研究中我們采集了全國(guó)農(nóng)田土壤中的土壤樣品，對(duì)linA基因進(jìn)行PCR反應(yīng)所需的

3、引物和反應(yīng)條件進(jìn)行了研究，確定了擴(kuò)增土壤DNA中l(wèi)inA基因的合適的PCR方法;調(diào)查了中國(guó)農(nóng)田土壤中HCHs的殘留;利用高通量測(cè)序技術(shù)和定量PCR實(shí)驗(yàn)檢測(cè)了鞘氨醇單胞菌的多樣性和豐度;并分析了HCHs與鞘氨醇單胞菌的空間分布之間的關(guān)系。
　　通過(guò)對(duì)農(nóng)田土壤樣品中HCHs的殘留和16S rRNA基因序列分析，得到一些初步結(jié)果:
　　我國(guó)農(nóng)田土壤中HCHs的殘留濃度范圍為0.42-9.69 ng/g，平均濃度是2.30 ng/g

4、。在四種主要的六六六異構(gòu)體（α-HCH、β-HCH、γ-HCH和δ-HCH）中，β-HCH的殘留量最高，α-HCH和γ-HCH的殘留量相對(duì)較低;不同的農(nóng)田土壤中手性α-HCH的EF值有一個(gè)較大的變化范圍（從0.10至0.84）。除此之外，16S rRNA基因序列分析表明28個(gè)樣品中包含四種已知的鞘氨醇單胞菌屬:“Sphingomonas”，“Novosphingobium”，“ph ingopyxis”，“Sphingobium”。其中

5、Sphingomonas屬存在于所有樣品中，分布最廣泛，是這些菌中的優(yōu)勢(shì)屬。皮爾遜相關(guān)分析表明鞘氨醇單胞菌的多樣性與β-HCH濃度顯著相關(guān)（R=-0.390）。
　　通過(guò)linA基因的定量PCR結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同樣品中鞘氨醇單胞菌的豐度有較大的差異，個(gè)別樣品中鞘氨醇單胞菌的豐度相對(duì)較低。不同樣品中鞘氨醇單胞菌豐度的差異表明了各樣品中生物降解HCHs能力的不同。皮爾遜相關(guān)分析表明鞘氨醇單胞菌的豐度與總HCHs殘留之間沒(méi)有顯著的相關(guān)關(guān)系，但