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铊是一种在地壳中微量存在并分散分布的剧毒重金属元素,是环境保护署(EPA)的首要污染物。土壤中的铊容易被农作物吸收,进而通过食物链进入人体危害人类健康;据报道,Tl对哺乳动物的毒性比Hg、Cd、Pb、Zn、和Cu更剧烈;自从在Tl-Ca-Ba-Cu-O体系中发现了高温超导材料以来,铊作为未来潜在的主要污染源,已经引起了更多关注。目前关于铊的研究主要集中于铊在土壤、植物以及水环境污染方面的研究,铊对微生物的影响研究较少,尤其微生物对铊的耐性基因以及耐性机理了解甚少。最近,铊胁迫条件下分离的Alsobacteraceae的模式菌Alsobacter metallidurans SK200a-9具有较强的铊耐性。本文以菌株Alsobacter metallidurans SK200a-9为研究对象,Bacillus sp.HK1为对照菌株初步分析了SK200a-9的铊耐性机制。首先,在纯培养实验中通过添加不同浓度的Tl~+、K~+来研究Tl~+和K~+的添加对细胞内Tl~+积累量的影响;通过静止细胞实验来探究K~+的添加是否会使细胞内积累的Tl~+排出细胞外。其次,通过三亲结合法探究SK200a-9的铊耐性基因。最后,通过聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)来探究Tl~+胁迫条件下SK200a-9全蛋白表达的差异。研究结果如下:1.随着培养基内Tl~+浓度的增加,SK200a-9细胞内Tl~+浓度增加的同时细胞内K~+浓度减少。当Tl~+浓度为1 mmol/L时,细胞内Tl~+浓度达到最大量,为255.5 ng/mg DW;而对照菌株HK1体内Tl~+积累量仅为41 ng/mg DW。2.当培养基内的Tl~+浓度为1 mmol/L时,随着K~+浓度的增加SK200a-9细胞内Tl~+浓度增加。同时,无论是只添加Tl~+还是同时添加Tl~+和K~+的培养基内,菌株SK200a-9的最大生长量相对值基本没有变化,这说明1 mmol/L Tl~+并不会对菌株SK200a-9的生长产生毒性作用,对SK200a-9的生长基本没有抑制作用,菌株SK200a-9对重金属铊具有较强的耐受性。而对照菌株HK1在整个实验组中菌体内Tl~+浓度低于52.6 ng/mg DW。3.当Tl~+在细胞内积累之后,向培养基中加入1 mmol/L K~+,SK200a-9细胞内的Tl~+浓度由于K~+的添加而降低至40%,细胞内K~+浓度由于K~+的添加而升高至120 ng/mg DW;而对照菌株HK1没有明显变化。该结果表明由于K~+的加入,SK200a-9细胞内积累的Tl~+向外排出,同时细胞外的K~+进入细胞内。4.通过三亲结合法进行随机插入突变子文库构建,但目前没有筛选到转移结合子,未鉴定出铊耐性基因。5.Tl~+胁迫条件(0,1和2 mmol/L)下SK200a-9全蛋白表达未发现明显差异。通过本文初步了解菌株SK200a-9菌体内铊积累量较高,但生长量不受影响,而且具有外排Tl~+的能力,其耐性基因和详细耐性机制有待进一步研究。