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苯酚是一种重要的有机工业原料,被广泛的应用于各类化工合成。与此同时,也造成了严重的环境污染问题,多国已将苯酚列入了环境优先控制的污染物。为解决苯酚污染问题,微生物降解苯酚因其独特的优势而越发受到关注。本研究的主要内容包括:从含酚环境中分离获得高效耐盐降解苯酚菌株,对其生长特性、降解特性进行了研究,结合菌株全基因组信息,获得菌株降解相关的信息,并寻找菌株是否存在其他功能。结合实验验证菌株的生物学功能,通过盆栽实验初步验证菌株对植物的促生潜在特性,以及是否能降低植物在含酚环境中的伤害。具体结果如下:本研究以连云港海岸带淤泥分离得到一株耐盐苯酚降解菌株SDP-1为基础,对菌株SDP-1的形态学、生理生化和ITS序列进行分析,确定菌株属于假丝酵母菌属(Candida),命名为Candida tropicalis SDP-1。对菌株的生长特性研究发现菌株SDP-1能在15-45℃范围内生长,能够耐受p H范围为2.5-10.5,最大能够耐受12%的(w/v)的Na Cl,环境耐受性能良好。通过对菌株SDP-1的降解条件优化和培养基外加碳氮源的实验分析,得到了菌株SDP-1的最佳降解条件。在最佳的苯酚降解条件下,1200 mg/L的苯酚在24小时内能完全被降解。菌株SDP-1对高浓度的Mn2+、Zn2+和Cr3+等重金属离子有良好的抗性。菌株SDP-1的降解底物的广谱性结果表明菌株SDP-1对多种苯环类化合物均具有良好的降解潜力。菌株SDP-1在含酚条件下表达邻苯二酚1,2-双加氧酶活性,不表达邻苯二酚2,3双加氧酶活性。不含苯酚时未能检测出两种酶活性,故只有在环境中含有苯酚时,邻苯二酚1,2-双加氧酶活性才被诱导表达。通过固定化菌株,实验发现随着苯酚浓度的提升,固定化菌株完全降解苯酚所需要的时间也较游离菌缩短,在苯酚含量为1500mg/L时,时间缩短了8小时。在高盐条件时,3%盐浓度条件下,固定化菌株比游离菌完全降解时间缩短了4小时;5%盐浓度下,固定化菌株比游离菌完全降解时间缩短12小时。在土壤环境中,固定化菌也比游离菌株表现出更好的苯酚降解能力,特别是随着苯酚浓度的提升和盐浓度的增加,在1000 mg/kg的含酚土壤中,不加盐的情况下,固定化菌完全降解苯酚较游离菌时间缩短了8天;在土壤含盐量为3%时,游离菌比固定化菌多需要8天时间才能完全降解。在实际含酚废水的降解中,固定化菌株降解效果好也优于游离菌,且更能显著降低水体中化学需氧量(COD)值,即使在高浓度的含酚废水中,固定化菌和游离菌均无法完全降解水体中苯酚的情况下,固定化菌也能降解9.4%的苯酚后趋于平稳,而游离菌几乎无法降解水体中的苯酚,且COD值较游离菌处理的多降低了5.42%。在对菌株SDP-1的基因组信息的相关分析中,发现了苯酚降解的基因,有苯酚羟化酶基因和邻苯二酚1,2-双加氧酶基因,未发现邻苯二酚2,3双加氧酶相关基因,验证了之前的实验,即菌株SDP-1通过邻位开环。此外,还在菌株SDP-1的基因组信息中发现了关于菌株SDP-1耐盐和耐重金属胁迫相关的基因,与之前实验数据相吻合。基因组信息中还发现关于促进植物生长相关的基因,经过盆栽实验验证了菌株SDP-1对番茄苗的生长促进作用。在菌株和植物联合修复含酚土壤研究中,接种菌株SDP-1能降低土壤中99%以上的苯酚,同时,与含酚对照组相比,株高增加了49.95%,鲜重增加了164.86%,总叶绿素含量提高了91.62%,MDA含量降低了23.94%。本研究以高盐含酚环境作为潜在污染治理对象,对微生物降解苯酚的相关特性进行了探讨,获得菌株的最佳降酚条件,为后续的应用于生产和工艺优化等提供理论依据。本文结合菌株的基因组信息,通过番茄盆栽实验,初步验证了菌株对番茄的生长促进作用,以及降低番茄在含酚环境中的伤害的能力。本研究后续将深入研究植物和微生物的联合对含酚环境的修复。