除草劑2,4-D降解菌株的分離、篩選與鑒定

摘要：2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-dichlorophenoxyacetic acid,2,4-D)是一類廣泛應用于單子葉作物田間雜草防除的除草劑,但其大量施用導致的環境殘留已對生態環境造成嚴重威脅。通過富集培養的方法,從2,4-D污染土壤樣品中篩選分離到85株耐受菌,16S rDNA分析顯示其分屬假單胞菌屬(Pseudomonas)、芽孢桿菌屬(Bacillus)、賴氨酸桿菌屬(Lysinibacillus)、類芽孢桿菌屬(Paenibacillus)、短桿菌屬(Brevibacillus)、沙雷氏菌屬(Serratia)、甲基桿菌屬(Methylobacterium)、貪銅菌屬(Cupriavidus)、紅球菌屬(Rhodococcus)、拉恩氏菌屬(Rahnella)、葡萄球菌屬(Staphylococcus)、阿氏腸桿菌屬(Enterobacter)和分支桿菌屬(Mycobacterium)。其中一株假單胞菌屬細菌2,4-D最高耐受濃度達8 g/L。選取部分菌株以2,4-D為唯一碳源培養,通過檢測2,4-D降解產物(4-aminoantipyrine顯色測量和高效液相色譜)測定菌株的降解能力,并利用質譜(LC/MS、LC-QTOF)檢測其代謝產物。共確定11株菌株具有較高的2,4-D降解能力,其中菌株L1、L2、L4和L6在培養72 h后2,4-D的利用率分別為17.3%、28.07%、38.97%和49.02%;LC/MS和LC-QTOF分析檢測表明上述菌株將2,4-D脫去側鏈基團轉化為酚類物質,推測其降解主要為2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)途徑。