高效降解溴氰菊酯的嗜麦芽寡养单胞菌xq08及其应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及微生物技术领域，特别涉及一种高效降解溴氰菊酯的嗜麦芽寡养单胞 菌XQ08及其应用。
【背景技术】
[0002] 溴氰菊酯(Deltamethrin)，化学名称为α-氰基苯氧基（lR，3R)-3-(2,2-二溴乙烯 基)-2,2_二甲基环丙烷羧酸酯，又名"敌杀死"、"凯素灵"，是目前拟除虫菊酯类杀虫剂中用 量增长最快的杀虫剂之一，也是其中毒力最高的一种。溴氰菊酯具有触杀和胃毒作用，触杀 作用迅速，击倒力强，没有熏蒸和内吸作用。溴氰菊酯持效期长(7~12天），杀虫谱广，对鳞翅 目、直翅目、缨翅目、半翅目、双翅目、鞘翅目等多种害虫有效。 溴氰菊酯由于其广谱、高效的特点，被广泛用于农业灭害、卫生除虫等方面;但其在农 业或环境中的长期广泛施用易造成在农产品或土壤中的蓄积及残留，该药对人、畜毒性较 强，在不少地方曾发生过中毒死亡事故。我们在日常生活中如果长期食入农药超标的水果 和蔬菜，不但引起相应中毒症状，同时也影响我们的免疫系统和造血系统，导致癌肿、血液 病（白血病、再障)和免疫紊乱所引起的诸多疾病。因此，消除或减少溴氰菊酯在环境及农产 品中的残留已引起科研工作者的高度重视，已成为一个重要的研究课题。 最近几年来，生物修复（Bioremediation)理论渐渐成为大家关注的焦点，生物修复 技术因其操作简便、经济实用、环境友好等优点已成为处理环境中有机污染物的有效措施。 国际上已有利用生物技术成功治理石油污染的先例。近年来，研究利用生物修复技术治理 农药残留污染已成为研究热点。目前许多发达国家和大公司都投入巨资以从事农药残留生 物降解制剂的研究和开发，如美国BCI公司、美国工程服务生物修复公司已经成功将降解制 剂产品规模化生产，国内的北京佳农新贸易发展有限公司已经成功生产"比亚"生物降解制 剂可以用于去除有机磷类农药残留。但是，由于农药结构多样性，而微生物降解农药往往具 有很强的针对性，导致现有降解菌资源库远不能满足农药残留污染生物修复的实际需求。 目前还没有专门针对溴氰菊酯的降解微生物及其相关降解制剂产品。因此，有针对性的筛 选高效降解菌株，研究微生物修复剂，通过人工接种加速环境中杀虫剂的降解，消除残留药 害是一项十分必要的工作和切实可行的途径。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的:提供一种高效降解溴氰菊酯的嗜麦芽寡养单胞菌XQ08及含有该菌 株的生物菌剂。 本发明的另一目的是提供该菌株在降解溴氰菊酯残留中的应用。 本发明是这样实现的：高效降解溴氰菊酯的嗜麦芽寡养单胞菌XQ08，其保藏号为CCTCC Μ 2015726〇 该菌株16S rDNA序列如SEQ ID Ν0.1所示。 含有该嗜麦芽寡养单胞菌XQ08的生物菌剂，即将嗜麦芽寡养单胞菌XQ08的菌株作为活 体成分，制备获得的菌剂。 高效降解溴氰菊酯的嗜麦芽寡养单胞菌XQ08在降解溴氰菊酯残留中的应用。 采用高效降解溴氰菊酯的嗜麦芽寡养单胞菌XQ08生产降解溴氰菊酯制剂的方法，将嗜 麦芽寡养单胞菌XQ08的菌株作为活体成分，制备获得降解溴氰菊酯的菌剂。 本发明所提供的细菌是嗜麦芽寡养单胞菌(3丨611〇1：1'(^11〇1]1〇1^8 11^11：(^11；[113)乂(>)08，所 述菌株已于2015年12月8日保存于中国典型培养物保藏中心(CCTCC)，地址为中国武汉，武 汉大学，保藏号为CCTCC Μ 2015726。 本发明的这种菌株经形态学特征、生理生化特性、16S rDNA序列分析鉴定为嗜麦芽寡 养单胞菌(Stenotrophomonas maltophi 1 ia)，该菌株在在牛肉膏蛋白胨固体平板上生长很 快，呈圆形或近似圆形、质地软、稍有光泽的乳白色菌落，不粘稠易挑取。通过生理生化特性 测定，显示该菌株革兰氏阴性，精氨酸-精氨酸、甘氨酸-脯氨酸、戊二酰-甘氨酸-精氨酸、L-谷氨酸、L-亮氨酸、赖氨酸-丙氨酸、乙酸、核糖醇、枸橼酸、D-甘露醇、酮戊二酸、丙二醇、甲 基巴豆酸、L-Gamma-谷氨酸-PNP、PNP-BD-糖苷、PNP-磷酸盐反应为阳性;L-精氨酸、L-苯丙 氨酸、L-脯氨酸、L-焦谷氨酸、L-色氨酸、粘菌素、多粘菌素 B、4-甲基伞形酮脂、L-脯氨酸-PNP、Beta_阿洛糖、Beta-葡二糖、葡萄糖、D-果糖、D-半乳糖、D-葡萄糖、D-蜜二糖、D-山梨 醇、D-蔗糖、D-半乳糖醛酸、L-阿拉伯糖、L-鼠李糖、甲基-B-葡糖苷、麦芽酮糖、N-乙酰-2-氨 基半乳糖、N-乙酰-氨基葡糖、鸟氨酸、尿素、七叶苷反应为阴性。 本发明筛选获得一株嗜麦芽寡养单胞菌(Stenotrophomonas mal tophi 1 ia)XQ08，该菌 株可在短时间内有效降解溴氰菊酯残留，保护生态环境和人类健康，且使用方便，成本低， 去除率达到67%以上，可用于修复溴氰菊酯污染的水体、土壤等自然环境，解决农业生产中 杀虫剂残留超标问题及环境污染问题，保护生态环境和人类健康。使用嗜麦芽寡养单胞菌 XQ08生产制备得到的菌剂，具有生产成本低，使用方便，去除效果好等优点，适合治理水体 和土壤等环境中溴氰菊酯造成的污染，具有非常重要的理论和应用价值。 【附图说明】， 附图1为溴氰菊酯标准品色谱图。 附图2为嗜麦芽寡养单胞菌XQ08对溴氰菊酯(50 mg/L)的降解率。 【具体实施方式】， 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。 本发明的实施例1:降解菌XQ08的分离与鉴定， 1)降解菌XQ08的分离与筛选， 称取长期受溴氰菊酯污染土壤10.0 g于250 mL三角锥形瓶中，加入100 mL无机盐培养 基，添加溴氰菊酯至浓度为100 mg/L，三角锥形瓶置于摇床(28°C，150 rpm的上培养7 d，取 5 mL培养液接种至新鲜基础培养基(除草剂100 mg/L)中，然后在28°C摇瓶培养7 d，依次类 推5次接种，按溴氰菊酯100 mg/L的浓度梯度增长，使最终富集培养液溴氰菊酯的浓度达到 500 mg/L，得到富集降解菌株。 降解菌富集分离过程中，每2次转接后，将菌悬液制备成10-2~10-6系列稀释液，用涂布 法分别在固体分离纯化培养基上进行分离，28°C培养两天，根据其不同的外观形态和特征 挑取单菌落，反复划线纯化，并根据菌落外观形态特征和显微形态观察的菌体形态特征合 并相同的菌株，并将所得的菌株接种于固体分离纯化培养基斜面，保存、备用。 经过大量的富集培养，分离到能够在含溴氰菊酯500 mg/L的分离培养基上生长的菌株 20余株，并使用高效液相色谱法(HPLC)验证其降解效果。进一步筛选后，获得一个编号为 QX08的菌株，命名为降解菌QX08,该菌株能够在纯培养条件下，将初始浓度50.0 mg/L的溴 氰菊酯在5 d内降解67%以上。 HPLC测定条件:Agilent 1260高效液相色谱仪（美国Agilent);检测器:Agilent 1260二极管阵列检测器（美国Agilent);色谱柱:C18反相柱（Waters, 150 mmX4.60 mm, 5 μπι);流动相为甲醇：水(80:20，V/V)，流速1.0 mL/min;柱温25°C;检测波长：230 nm;进 样量:10 yL。在上述条件下，溴氰菊酯的峰形由两个峰组成，且峰尖锐、稳定，保留时间分别 为 14.7 min、15.9 min(见图 1)。 降解率计算方法如下：
2)降解菌QX08的鉴定， (1) 降解菌QX08的形态学鉴定将处于对数生长期，且菌落大小稳定，上述步骤一分离 并纯化得到的降解菌QX08进行单菌落状态描述，主要包括菌落的大小、颜色、透明度、湿润 度、菌落表面状态、菌落边缘状态。 结果表明，上述