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随着工农业的快速发展,水体富营养化程度逐年加剧,蓝藻水华污染已成为全球性问题。某些藻类在一定环境下释放微囊藻毒素(MC),人们饮用或直接接触微囊藻毒素污染的水源,会严重危害人类健康。而常用的物理、化学法难以将其有效地去除,目前微生物法在处理蓝藻水华污染方面逐渐表现出一定的优越性。因此,利用溶藻细菌和MC降解菌联合处理蓝藻,在溶藻细菌控藻的同时,MC降解菌去除MC是一个新的研究方向。鉴于某些特殊菌种在溶藻、降解MC方面具有高效性,本研究分别以蓝藻脱水压滤液、太湖流域食藻性白鲢鱼肠组织液、黄化铜绿微囊藻液为菌种分离源,筛选得到3株微囊藻毒素-LR(MC-LR)降解菌和13株溶藻细菌,分别命名为R1-R3、F1-F12、TL,并通过形态学观察、生理生化试验、16S rDNA序列分析技术及同源性分析对降解效果较好的R3、F8、TL进行菌种鉴定,以深入揭示其作用机理,为构建工程菌提供理论依据,同时利用本实验室已分离的MC-LR高效降解菌T1进行原生质体制备条件优化,主要研究结果如下:(1)从蓝藻脱水压滤液分离的MC-LR降解菌R3对MC-LR具有较高去除率,经鉴定为Lysinibacillus fusiformis,于美国国立生物技术信息中心(NCBI)GenBank注册序列号JQ991002,中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏号CGMCC NO.6107。研究生态因子对MC-LR降解效果的影响,得出其在30℃、130r/min转速条件下最适宜参数为:pH值7.0,接种量4-6%,初始MC-LR浓度为49.07μg/L;在此运行条件下,第7d时MC-LR的去除率可达到46.47%;外加碳源甲醇、乙醇、葡萄糖均能不同程度的促进MC-LR的降解作用,该菌对MC-LR的利用具有专一性;在初始MC-LR浓度均为39.26μg/L,pH为7,接种5%对数期菌液,摇床温度30℃,转速130r/min条件下,以MC-LR为唯一碳源的对照组和添加以上3种外加碳源的试验组,MC-LR的去除率分别达到28.66%、30.26%、36.90%、59.26%。(2)以太湖流域素有蓝藻天敌之称的白鲢鱼为分离源,从其富含蓝藻的肠道组织液中分离得到的菌株F8具有较高溶解铜绿微囊藻能力,经鉴定为Lysinibacillus fusiformis,GenBank注册序列号JQ991003,保藏号CGMCC NO.6106。研究生态因子对其溶藻特性的影响,得出在温度28℃、光照强度2500lux、pH值为7、初始叶绿素a(Chla)含量为61.2mg/m3的条件下最适宜菌液浓度≥2.75×106/mL(菌藻比≥1:10),光周期影响不显著。通过对对数期菌液作不同处理,得出F8菌株的作用方式属于间接溶藻,即通过分泌产生的胞外非蛋白质物质和少量蛋白质物质杀死铜绿微囊藻细胞,从而达到控藻的目的。(3)鉴于实验室条件下培养铜绿微囊藻过程中其中2个藻液发生黄化且藻体全部死亡下沉,培养液中并无其他添加物,排除了外源性物质对藻液黄化的干扰,因此,推断藻液的黄化可能与细菌感染有关。以其为分离源,得到1株对铜绿微囊藻具有较高溶藻性能的细菌,命名为TL,经初步鉴定为Lysinibacillus fusiformis,GenBank注册序列号JQ991004,保藏号CGMCC NO.6108。研究生态因子对其溶藻特性的影响,得出在温度28℃、光照强度2500lux、pH值为7、初始Chla含量为838.58-982mg/m3的条件下最适宜参数为:投菌量为菌藻比≥1:10,光循环(光照周期12h:12h);在此条件下,96h时菌株TL对铜绿微囊藻去除效率可达到62.45%以上。通过对对数期菌液作不同处理,得出TL菌株通过释放杀非蛋白质类杀藻物质间接溶藻和菌体直接接触藻细胞溶藻,与已报道的溶藻细菌作用方式仅为间接和直接中的一种有所不同。(4)以溶藻细菌TL和实验室已分离的MC-LR高效降解菌T1(Bacillus sphaericus,保藏号:CGMCC NO.4498)为亲本菌株构建工程菌为基础,本文对T1的原生质体制备条件进行了研究。结果表明,最佳制备条件为:溶菌酶浓度0.05mg/mL,酶解温度30℃,酶解时间1h。此条件下原生质体制备率高且保持较高活性,即具有较高的再生率,有利于后续融合子的制备与再生。通过对MC-LR降解菌、溶藻细菌的分离鉴定及其降解性能和原生质体制备条件进行系统研究,分离出的MC-LR降解菌R3和溶藻细菌F8、TL皆属于Lysinibacillus菌属,且为Lysinibacillus fusiformis菌的不同变种,亲缘关系较近,为后续构建兼具MC-LR降解功能与溶藻特性的工程菌株,有效治理蓝藻水华污染,达到治标治本奠定工作基础。