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质粒基因强化活性污泥系统对2,4-D的降解
  • ISSN号:1000-6923
  • 期刊名称:《中国环境科学》
  • 时间:0
  • 分类:X72[环境科学与工程—环境工程]
  • 作者机构:[1]北京师范大学环境学院,水环境模拟国家重点实验室,北京100875
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项(50508006,50878024);致谢:感谢德国慕尼黑技术大学Stephan Bathe教授馈赠pJP4质粒供体菌.
中文摘要:

以携带质粒pJP4[含编码2,4-二氯苯氧基乙酸(2,4-D)降解功能的基因片段]的基因工程菌Pseudomonasputida SM1443:gfp2x(pJP4:dsRed)为供体菌,通过半连续流实验研究了质粒基因强化对活性污泥系统的2,4-D的降解效应及菌群结构的影响.结果表明,以初始浓度约为320mg/L的2,4-D为唯一碳源,向活性污泥系统投加携带pJP4质粒的基因工程菌Pputida,运行初期,降解促进作用不明显:随着半连续流反应的进行,促进作用显著增强.与对照系统相比,降解速率之差最高为6.67mg/(L·h).从基因强化系统中筛选到1株占有优势的接合子,经鉴定为Alcaligenes sp.:pJP4.Alcaligenes sp.本身不具备降解2,4D的能力,获得质粒pJP4后,对2,4-D降解能力大幅度提高,与野生型2,4-D高效降解菌Bacillussp.相当.PCR-DGGE分析表明。在受到2,4-D冲击条件下基因强化的活性污泥系统较对照系统保持了相对更加稳定的菌群结构.

英文摘要:

With plasmid pJP4 carrying genetic microorganism Pseudomonas putida SM1443::gfp2x (pJP4::dsRed) as the donor strain, which contains genetic elements encoding 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) degradation on pJP4, plasmid mediated gene-augmentation was conducted in an activated sludge system operated in fed-batch runs. Effects of gene augmentation on 2,4-D degradation and system microbial community structure were investigated. Supplementation of pJP4 carrying genetic microorganism to an activated sludge system fed with 2,4-D as sole carbon source (initial concentration at 320 rag/L) could enhance 2,4-D degradation. This enhancement was only slight at the initial stage of the operation, but significantly increased with the increase in the operation time of fed-batch runs. The biggest difference in the 2,4-D average degradation rates between the gene-augmented system and its control was 6.67 mg/(L-h). One predominant transconjugant was isolated from the gene-augmented system and identified as Alcaligenes sp.::pJP4. Alcaligenes sp. itself failed to degrade 2,4-D, but demonstrated strong 2,4-D-degradation ability after receiving plasmid pJP4, which was similar to a wild type 2,4-D degrading special bacteria Bacillus sp. PCR-DGGE analysis showed that gene-augmented activated sludge system maintained relatively more stable microbial community than the control system when facing 2,4-D shock loadings.

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期刊信息
  • 《中国环境科学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科协
  • 主办单位:中国环境科学学会
  • 主编:王文兴
  • 地址:北京市海淀区红联南村54号
  • 邮编:100082
  • 邮箱:zghjkx1981@126.com
  • 电话:010-62215145
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6923
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2201/X
  • 邮发代号:2-572
  • 获奖情况:
  • 国家期刊提名奖,国家“双效”期刊,第三届中国科协优秀科技期刊一等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,波兰哥白尼索引,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,英国动物学记录,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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