马拉硫磷是一种低毒的有机磷农药,触杀效果好,被广泛用于农业防害以及粮食仓储。广泛的使用带来了土壤及水体污染的负面影响,已有研究表明许多地区的水体和土壤受到了马拉硫磷的污染。严峻的环境问题亟待迅速的解决,利用微生物的代谢活性进行土壤、水体中有机磷农药残留的生物修复是一种安全、高效、环保的方法。马拉硫磷降解菌的分离和应用也成为了热门的研究话题。国内外在马拉硫磷的微生物降解方面已取得一定成果,但目前进行的马拉硫磷微生物降解多在实验室内,研究仅限于理论领域,且常用纯培养方式进行试验,有关微生物在自然水体和土壤中尤其是在田间土壤环境中对马拉硫磷的降解研究甚少。研究降解菌的实际应用必须解决菌株在土壤及水体中的检测问题,LuxAB发光酶基因标记技术的成熟为研究降解菌株在土壤及水体中的存活情况提供了有效的检测方法。本实验室从土壤中筛选出来的缺陷短波单胞菌(Brevundimonas diminuta) L19菌株具有很高的降解马拉硫磷的能力,为了近一步研究该菌株在土壤中的定殖动态和降解马拉硫磷的过程及其机制,本研究采用luxAB基因标记的检测方法,研究了标记菌株在土壤中的生态行为和L19菌株在土壤中降解马拉硫磷的能力。本研究所获主要结果如下：1.研究了L19菌株对有机磷农药的降解图谱。结果表明L19菌株具有较宽的有机磷降解图谱,对马拉硫磷、甲基对硫磷、毒死蜱、对硫磷、甲胺磷、丙溴磷表现出了不同的降解能力。当初始浓度分别为60mg/L,60mg/L,40mg/L,30mg/L,30mg/L,30mg/L时,48h的降解率分别为36.99%,10.31%,1.25%,10.5%,4.6%,14.7%。较广的有机磷降解图谱拓宽了L19菌株的实际应用前景。2.采用电转化的方法,用luxAB发光酶基因成功标记了L19菌株。得到了发光活性强的L19-luxAB菌株。标记菌株在抗性平板上连续传代15次仍有很强的发光活性,测得PTR102质粒的保留率为84%。并且标记菌株与出发菌株对有机磷农药的降解能力无显著差异,L19-luxAB菌株可以应用到菌株土壤定殖生态学研究当中。3. L19-luxAB菌株在灭菌土壤和非灭菌土壤中都能够很好的定殖,并且定殖趋势基本相同,40d后定殖稳定。菌株释放到灭菌土壤当中之后有一个短暂的数量上升的趋势,最高数量达到了1.23×1010CFU/g干土,随后下降直至平稳,数量水平为107CFU/g干土。而释放到非灭菌土壤中的菌株则表现出数量不断下降直至平衡的趋势,数量水平为106CFU/g干土4.L19菌株对土壤中的马拉硫磷具有明显的降解能力。马拉硫磷在土壤中的自然降级半衰期为16.7562h,而L19菌株在土壤中对马拉硫磷降解的半衰期为6.5867h。12h内,实验组和对照组的残留浓度分别为28mg/kg和56mg/kg,在实验组的土壤中,马拉硫磷在84h内可以完全降解。