1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
研究意义:随着农业经济的发展,为了预防和治理农作物生长过程中的大量病虫、杂草危害,农药大量使用。农药残留造成了愈发严重的环境问题。同时,随着局部地区种植业开始集约化发展,化学除草面积逐年扩大,除草剂占整个农药总产量的比重也明显增加。早在1930年的时候raiford等就合成了除草醚(nitrofen),但是直到20世纪50年代rohm haas公司才发现了除草醚的除草活性同时开发出了二苯醚类除草剂[1]。二苯醚类除草剂具有高效、低毒、高选择性等优良特点,是目前世界上使用量最大的除草剂种类之一。
二苯醚类除草剂有乳氟禾草灵(lactofen)、氟横胺草酿(fomesafen)、乙氧氟草酿(oxyfiuorfen)、竣氟草醚(fiuoroglycofen)、甲竣除草醚(bifenox)、氯氟草醚(ethhoxyfen)等20多个品种[2]。其中,乳氟禾草灵又名克阔乐,化学名称(0-[5-(2-氯-4-三氟甲基苯氧基)-2-硝基苯甲酰基]-dl-乳酸乙酯),是二苯醚类除草剂中使用量较大的一个代表种类。乳氟禾草灵在环境中的残留动态过程与微生物的降解与转化密切相关[3]。
除草剂虽然毒性较小,但是残留期长,对环境生物造成日益严重潜在威胁。了解微生物尤其是高效安全菌株降解的机制和代谢途径,对环境污染治理和土壤修复具有重要的意义。
2. 研究的基本内容和问题
研究的目标:
l 从环境中获得乳氟禾草灵降解菌
l 研究不同环境对菌株降解乳氟禾草灵降解效果的影响
3. 研究的方法与方案
拟采取的研究方法和实验方案
(1) 降解菌株的富集、分离
取适量的长期受乳氟禾草灵除草剂污染的土壤样品置于100ml添加5.0g/l葡萄糖和50mg/l乳氟禾草灵的基本液体培养基中富集,于30℃、160r/min培养7d,以5%的接种量转接到相同的基本液体培养基,连续富集,转接3次。富集培养液经紫外扫描和高效液相色谱法测定有效降解效果后,取0.5ml富集液梯度稀释,涂布于加有50mg/l乳氟禾草灵和5.0g/l葡萄糖的基本固体培养基平板上,置于30℃培养3d后,挑取不同的单菌落接种于加有50mg/l乳氟禾草灵的基本液体培养基中,于30℃、160r/min摇床培养3d,高效液相色谱法检测单菌的降解效果,获得乳氟禾草灵降解菌株。
4. 研究创新点
目前乳氟禾草灵残留对环境微生物造成严重潜在威胁,本研究通筛选乳氟禾草灵降解菌株,探究多种环境条件对降解菌株降解性能的影响,致力于找到环境微生物降解乳氟禾草灵的更优条件。检测乳氟禾草灵的代谢产物,完善乳氟禾草灵的微生物降解途径和代谢机理。
5. 研究计划与进展
研究计划:
2020.4.26—2020.5.6 分离乳氟禾草灵降解菌并鉴定
2020.5.6—2020.5.26 探究不同环境条件对降解菌株降解性能的影响
