一種阿特拉津降解菌及其應用制造技術

本發明專利技術涉及一種阿特拉津降解菌及其應用，該降解菌屬于根瘤菌科劍菌屬，其在中國典型培養物保藏中心保藏，其保藏編號是：CCTCC?No：M2015741，保藏日期為2015年12月14日。該降解菌對農藥阿特拉津具有高效降解特性，用于受農藥阿特拉津污染的水體和土壤的生物修復用途。在生物修復工程中該細菌可通細胞分裂方式進行快速增殖，迅速建立穩定群落，在受阿特拉津污染的土壤和水體生長時，可以利用農藥阿特拉津為唯一氮源將阿特拉津生物降解達到治理農藥污染的目的，這種菌株可以在土壤和水體中生存，且耐受阿特拉津濃度高，具有廣闊的應用前景和良好的環境效益。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種菌株，尤其是涉及一種阿特拉津降解菌及其應用。
技術介紹
據估計全球每年有1250萬噸的農藥活性成分被用于農業生產，其中除草劑的使用量最大，占農藥使用量的40％左右。阿特拉津(2-氯4-2異丙氨基-6-乙氨基-s-三嗪)與三嗪除草劑西瑪津、特丁津和撲滅津具有相同的活性結構，作為使用量最大的三嗪類除草劑被廣泛地用于玉米、高粱等作物的農業生產中來控制出苗前后一年生禾本科和闊葉雜草。阿特拉津進入環境主要是由于使用不當，控制雜草和后續的地表徑流進入地表水滲入或通過土壤進入地下水。阿特拉津在土壤環境中的行為涉及到幾個不同的過程，包括化學、生物和光化學降解、運輸、積累和吸附。阿特拉津的傳輸發生通過擴散、質量流量，甚至被吸附到載體物質如溶解的有機物質或土壤膠體。吸附到固定相如粘土礦物或土壤有機質使除草劑在土壤圈，導致在土壤中積累和污染。盡管在90年代禁止，莠去津仍然可以在歐洲環境樣品中檢測出，在多年的使用后阿特拉津及其代謝物的遷移滲濾，導致全球范圍內地下水污染和土壤污染。在中國阿特拉津曾經被大量生產和使用，導致阿特拉津及其代謝產物廣泛存在于土壤環境和自然水體中。阿特拉津作為一種環境內分泌干擾物，其毒性受到廣泛的關注，研究表明阿特拉津及其代謝產物具有發育生殖毒性、遺傳毒性、免疫毒性、神經毒性、致癌性等。阿特拉津在土壤和水體的污染導致食品與飲用水安全問題。對于農藥的面源污染，由于其污染范圍廣，污染面積大，其他方法治理的難度大，成本高不易實施。因此阿特拉津環境污染的生物修復是一種有效的治理手段，其中微生物修復方法因為其成本低，操作簡單可以在環境中大面積應用而受到關注，其中阿特拉津高效降解菌的選育成為關鍵。中國專利CN102492637A公布了一株阿特拉津降解菌，它涉及一株降解菌。它為不動桿菌(Acinetobactersp.)DNS32，已在中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心保藏，保藏編號為CGMCCNO.5365，保藏日期為2011年10月21日。菌株DNS32，具有高效降解阿特拉津的能力，36小時降解率可達95.88％；菌株DNS32的最適溫度范圍為25-30℃，比已報道菌株低5-10℃；菌株DNS32對鹽分的耐受能力較強，鹽度為1-4％條件下36小時降解率均高于60％，優于已報道的其它同功能菌株，適用于高鹽分環境阿特拉津污染的修復。
技術實現思路
本專利技術的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種阿特拉津降解菌及其應用。本專利技術的目的可以通過以下技術方案來實現：一種阿特拉津降解菌，降解菌名稱為CX-T，屬于劍菌屬(Ensifersp.)，其在中國典型培養物保藏中心保藏，保藏單位地址：中國，武漢，武漢大學，其保藏編號是：CCTCCNo：M2015741，保藏日期為2015年12月14日。所述的阿特拉津降解菌為革蘭氏陰性、接觸酶陽性、氧化酶陽性菌。所述的阿特拉津降解菌為好氧菌，應在有氧條件下使用。該降解菌包含阿特拉津的降解基因atzA、atzB、atzC及atzD，分別編碼阿特拉津降解酶AtzA、AtzB、AtzC、AtzD。降解途徑為atzA-atzB-atzC-atzD，中間代謝產物分別為羥基阿特拉津(Hydroxyatrazine)，脫乙基阿特拉津(N-Isopropylammelide)，氰尿酸(CyanuricaAcid)，雙縮脲(Biuret)。對阿特拉津降解完全，可以有效的對阿特拉津脫毒。降解基因atzA的堿基序列如SEQIDNO.1所示，降解基因atzB的堿基序列如SEQIDNO.2所示，降解基因atzC的堿基序列如SEQIDNO.3所示，降解基因atzD的堿基序列如SEQIDNO.4所示。所述阿特拉津降解菌可以通過細胞分裂方式進行快速繁殖，10小時內可以形成穩定的菌落，對于濃度100mg/L的阿特拉津可以在45h內完全降解，具有很高的降解效率，有很好的工程應用潛力和應用前景。所述的阿特拉津降解菌用于受阿特拉津污染的土壤表層和自然水體表層的生物修復。所述的阿特拉津降解菌在受阿特拉津污染的土壤或水體中可以迅速繁殖，并以土壤或水體中的阿特拉津為唯一氮源，利用所含降解基因atzA、atzB、atzC、atzD編碼轉錄的降解酶atzA、AtzB、AtzC、AtzD將阿特拉津降解代謝，達到土壤和水體污染的生物修復目的，其降解阿特拉津進行污染土壤的生態修復功能通過降解基因表達相應的生物酶進行一系列生物反應完成。該菌株對阿特拉津污染具有高耐受濃度(大于100mg/L)和高的降解效率，對于阿特拉津污染的土壤和水體具有有效的治理能力。菌株的使用可以有效的改善和恢復土壤和水體生態環境，具有良好的應用前景。采用投加阿特拉津降解菌種在土壤或水體環境中通過細胞分裂方式進行增殖。所述的阿特拉津降解菌種為干粉狀或菌懸液狀態。所述的阿特拉津降解菌使用時，最佳降解溫度范圍為25-35℃，最佳降解環境的pH范圍為5-9，能夠很好的適應自然環境。本專利技術通過用阿特拉津定向馴化受阿特拉津污染土壤中的細菌，通過長期選擇培養，篩選出一種阿特拉津的高效降解菌(Ensifersp.)，通過分子生物學方法鑒定其降解基因為atzA、atzB、atzC、atzD，研究其降解途徑為atzA-atzB-atzC-atzD，可以將阿特拉津降解脫毒。初步的土壤降解實驗表明該菌株可以在溫度25-35℃范圍內在45h內將濃度為100mg/L的阿特拉津完全降解。通過該菌株在污染土壤中的施用可以有效的達到治理阿特拉津污染的目，具有廣闊的應用前景和良好的環境效益。與現有技術相比，本專利技術具有以下優點及有益效果：1、本專利技術的菌株(Ensifersp.)具有良好的對阿特拉津降解特性，其降解特性用于受阿特拉津污染的土壤和水體的生物修復用途。可以在常溫正常pH值條件下將阿特拉津高效降解，達到阿特拉津脫毒修復污染土壤的目的。2、本專利技術的菌株(Ensifersp.)為土壤中馴化選育的物質，作為工程菌投加到土壤中不會受到土著細菌的排斥，可以快速的繁殖增長實現降解阿特拉津治理土壤污染的目的。3、本專利技術的菌株(Ensifersp.)最佳降解溫度為25-35℃，最佳pH為5-9，可以很好地適應自然條件下的工程應用。4、本專利技術的菌株(Ensifersp.)包含阿特拉津降解基因atzA、atzB、atzC、atzD，可以編碼降解過程的四種酶，對阿特拉津的脫毒降解更加徹底。5、本專利技術的菌株可以通過細胞分裂方式進行快速繁殖10小時內可以形成穩定的菌落，對于濃度100m本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種阿特拉津降解菌，其特征在于，該降解菌屬于根瘤菌科劍菌屬，其在中國典型培養物保藏中心保藏，其保藏編號是：CCTCC?No：M2015741，保藏日期為2015年12月14日。

【技術特征摘要】
1.一種阿特拉津降解菌，其特征在于，該降解菌屬于根瘤菌科劍菌屬，其在中國典型培
養物保藏中心保藏，其保藏編號是：CCTCCNo：M2015741，保藏日期為2015年12月14日。
2.根據權利要求1所述的一種阿特拉津降解菌，其特征在于，其為革蘭氏陰性、接觸酶
陽性、氧化酶陽性菌。
3.根據權利要求1所述的一種阿特拉津降解菌，其特征在于，該降解菌包含阿特拉津的
降解基因atzA、atzB、atzC及atzD，分別編碼阿特拉津降解酶AtzA、AtzB、AtzC、AtzD。
4.根據權利要求3所述的一種阿特拉津降解菌，其特征在于，降解基因atzA的堿基序列
如SEQIDNO.1所示，降解基因atzB的堿基序列如SEQIDNO.2所示，降解基因atzC的堿
基序列如SEQIDNO.3所示，降解基因atzD的堿基序列如SEQIDNO.4所示。
5.根據權利要求1所述的一種阿特拉津降解菌，其特征在于，所述阿特拉津降解菌通過
細胞分...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬利民，陳松松，楊盼盼，
申請(專利權)人：同濟大學，
類型：發明
國別省市：上海;31