产乳化蛋白工程菌修复PCBs污染土壤的效能及微生态效应
批准号:
41101226
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
26.0 万元
负责人:
任何军
依托单位:
学科分类:
D0709.基础土壤学
结题年份:
2014
批准年份:
2011
项目状态:
已结题
项目参与者:
张兰英、张玉玲、周睿、王岩、安永磊、路杨、孙玮
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中文摘要
本项目以提高PCBs污染土壤原位生物修复效率为目标,将乳化蛋白基因alnA整合至PCBs降解菌Pseudomonas sp.DN2基因组中,构建PCBs原位生物降解过程中耦合产生生物表面活性剂的基因工程菌。在室内模拟条件下,考察乳化蛋白AlnA溶解PCBs的性能及分子机制、环境与调控因子对工程菌产生AlnA的影响;建立AlnA对土壤中PCBs的解吸模型,阐明工程菌修复PCBs污染土壤过程中土壤微生物量周转及群落演替规律。明确工程菌修复PCBs污染土壤的效能及对土壤微生态系统的影响。本研究可获得多功能PCBs降解菌株,有助于PCBs污染土壤原位生物修复效率低下问题的解决,具有明确的现实意义。并对指导生物修复的合理运作具有重要的理论意义。
英文摘要
成功的从抗辐射不动杆菌(Acinetobacter radioresistens)中克隆到了编码生物乳化剂alnA 的基因,并将其在BL21(DE3)plys宿主菌中进行了高效表达,并通过亲和层析、透析及western blot和质谱分析获得了电泳纯的目的蛋白;测定了AlnA 蛋白对不同PCBs的溶解活性,发现AlnA 在20ug/mL的浓度下就可将不同氯取代的PCB晶体增溶1.87-6.12倍,其性能远优于常用表面活性剂吐温80和环糊精。进一步利用分子模拟与对接技术解析AlnA与PCBs分子间相互作用发现,氯原子取代数越高,与AlnA的结合能越强。分析ALnA的表面活性剂特性表明,其最小表面张力为37.89mN/m,及其面临界胶束浓度为1.07g/L. 考察ALnA在土壤中的吸附解吸动力学表明,其行为可用Freundilich方程描述,其相关性为0.99,并且Freundilich常数和异质因子为6.87和0.563.相对于吐温80和鼠李糖脂,ALnA表现出对土壤中PCBs优异的解吸性能。植物提取实验证明,ALnA可有效促进苜蓿对土壤中PCBs的解吸。GFP标记的工程菌株与出发菌株相比,降解性能差别不大。经历60天修复后表明工程菌在土壤中可有效定殖。比较土壤中PCBs去除率表明,2,2′/2,6在四种处理中去除率相近。但对于三氯代同系物,工程菌处理和加入AlnA处理的去除率均明显高于不加菌和加DN2处理。其中对占变压器油质量百分比9%以上的2,5, 2′-PCB,可去除80%以上。利用Biolog和DGGE分析土壤微生物群落结构的变化,发现向土壤中施加AlnA、DN2和工程菌均能明显导致土壤原始微生物群落结构发生改变,其微生物多样性明显增多。对比来看,加入AlnA与加入DN2后微生物群落结构相似,但加入AlnA的样品中优势种群的丰度明显高于加入DN2的土壤。加入工程菌后的微生物群落结构与加入AlnA和加入DN2的差异较大。在加入AlnA和加入DN2的土壤中,某些种群趋于消亡,而在加入AlnA和加入DN2土壤中没有出现的一些微生物种类,形成了优势种群。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1016/j.jhazmat.2014.06.063
发表时间:2014-08
期刊:Journal of hazardous materials
影响因子:13.6
作者:Yan Wang;Cong Wang;Hejun Ren;Baolei Jia;Lan-ying Zhang
通讯作者:Yan Wang;Cong Wang;Hejun Ren;Baolei Jia;Lan-ying Zhang
Molecular Cloning and Characterization of a New Cold-active Extradiol Dioxygenase from a Metagenomic Library Derived from Polychlorinated Biphenyl-contaminated Soil
多氯联苯污染土壤宏基因组文库中新型冷活性外二醇双加氧酶的分子克隆和表征
DOI:--
发表时间:2012-07
期刊:Chemical Research in Chinese Universities
影响因子:3.1
作者:任何军
通讯作者:任何军
DOI:10.1039/c4ra13141j
发表时间:2015
期刊:RSC Advances
影响因子:3.9
作者:D. Qu;Cong Wang;Yanfang Wang;Rui Zhou;Hejun Ren
通讯作者:D. Qu;Cong Wang;Yanfang Wang;Rui Zhou;Hejun Ren
DOI:10.4014/jmb.1401.01066
发表时间:2014-07
期刊:Journal of microbiology and biotechnology
影响因子:2.8
作者:Dahai Yu;Jiyu Yang;F. Teng;Li-Lin Feng;Xuexun Fang;Hejun Ren
通讯作者:Dahai Yu;Jiyu Yang;F. Teng;Li-Lin Feng;Xuexun Fang;Hejun Ren
共表达AlnA和BphC转基因苜蓿联合降解菌修复PCBs污染土壤的效能及根际微生态响应机制
- 批准号:41471252
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:90.0万元
- 批准年份:2014
- 负责人:任何军
- 依托单位:
国内基金
海外基金















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