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阿特拉津是一种在国内外广泛使用的三嗪类除草剂,在杂草防除方面占有重要地位。阿特拉津虽然是一种低毒除草剂,但是它的残留会对后茬敏感作物如小麦、大豆、水稻等产生药害。因此阿特拉津污染土壤的生物修复已成为农药污染控制领域的研究热点,研究微生物降解有助于形成生物修复的策略。本研究是从农药厂废水处理池的活性污泥中分离到一株阿特拉津降解茵X-4,根据该菌株的形态、生理生化特性和16S rRNA基因序列相似性分析,将其初步鉴定为节杆菌属(Arthrobacte sp.)。菌株X-4在pH 6.0-10.0范围内生长良好,最适生长pH为6.0,最适生长温度为30℃,麦芽糖为其最适生长碳源,牛肉膏为其最适生长氮源。在含有100 mg·L-1的阿特拉津的无碳无氮培养基中,菌株X-4在42 h内对阿特拉津的降解率达95.7%。菌株X-4对阿特拉津的最适降解温度为30℃。在1 mmol·L-1的浓度条件下,菌株X-4除了对Cu2+, Mn2+, Hg2+三种重金属离子敏感外,对其他常见的重金属离子都具有良好的抗性,显示该茵在处理阿特拉津和重金属复合污染方面有一定的应用潜力。根据已报道的阿特拉津降解相关基因设计引物,以菌株X-4的总DNA为模板,扩增出trzN全长基因,与C190菌株的trzN序列相似性为100%,扩增出的atzB, atzC保守片段与已报道的其它菌株相应的序列相似性分别为100%、99%,说明该菌的降解相关基因是trzN与atzBC基因的组合。以本实验室保存的pETatzA和菌株X-4为基础,通过PCR扩增出atzA, atzB和atzC基因全长；将其分别克隆到质粒pUC18上,给每个基因添加表达元件,再通过组合构建了带有atzABC基因簇的重组质粒pUCatzABC,将其转化到大肠杆菌后,菌株能将阿特拉津降解为氰尿酸,完成阿特拉津降解途径中的关键步骤。重组质粒pUCatzABC为构建能够降解阿特拉津的基因工程菌奠定了基础。