原油降解真菌分离和降解及芳香烃降解基因的转录谱分析

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1、万方数据，学校代码：10225学号：B14019学位论文原油降解真菌分离和降解及芳香烃降解基因的转录谱分析指导教师姓名：申请学位级别：论文提交日期：授予学位单位：曲丽期F王秋玉教授博士2014年3月东北林业大学学科专业：遗传学论文答辩日期：2014年6月14日授予学位日期：答辩委员会主席：王贵强论文评阅人：聋立参符素犬学万方数据DissertationfortheDegreeofDoctorISOLATIONANDDEGRADATIONOFCRUDEOILDEGRADEDFUNGIANDTHETRANSCRIPTPROF

2、ILEANALYSISOFTHEAROMATICHYDROCARB0NDEGRADATIONGENESCandidate：Supervisor：AssociateSupervisor：AcademicDegreeAppliedfor：Speciality：Dateof0ralExamination：University：QuLinaProf．WangQiuyuDoctorofScienceGenetics14June，2014NortheastForestryUniversity麓燃●B洲_e：呲M㈨m一篇雠CK，Xb(

3、i2饼Ⅷ砬．吾昭J王万方数据摘要石油作为能源被广泛利用，但在石油开采、运输及生产过程中对土壤环境产生的污染也是严重困扰人类的问题。污油的处理方法很多，包括物理、化学和生物等修复方法，其中生物修复以安全、经济，无二次污染等优点备受关注。但原油中组分复杂，污染土壤的生物修复难度也很大，尤其是石油中的芳香烃类成分更难被微生物所利用，因此，分离筛选原油降解微生物，研究其对原油组分的代谢特点，并采用转录组测序技术探讨原油降解真菌的芳香烃降解相关基因表达，为今后芳香烃高效降解菌的筛选和开发提供技术支持，从而进一步提高原油污染的生物修

4、复效率。本研究从大庆油田地区长期油污土壤中分离得到了12株高效的原油降解真菌，通过菌落形态、菌丝形态、生理生化实验及ITS序列对己分离真菌进行了鉴定，确定其近缘种属：Hl、H3、H9、X9与X12属于镰刀菌属(Fusariumsp．)；H2属于土曲霉(Aspergillusterreus)，H4属于雅致放射毛霉(Actinomucorelegans)，X1属于植物内生菌(Fungalendophyte)，X3属于真菌菌株(Fungalsp．)，X7属于黄白生丛赤壳菌(Bionectriaochroleuca)，X11属于

5、葡萄穗酶菌(Stachybotryssp．)，D4属于木霉菌(Trichodermaatroviride)。在液体培养条件下研究了pH、氮源和磷源对12种真菌菌丝干重的影响，结果发现12种原油降解真菌均在pH7．0时生长旺盛，获得较高的菌丝干重，H9和X12真菌在以NH4N03为氮源时生物量最高，H4真菌的最适氮源为NaN03，其余9种原油降解真菌均以KN03为氮源时达到最大平均菌丝干重。KH2P04和K2HP04／KH2P04(1：2)双磷源都能使12种真菌具有较高的生物量，且两种磷源对菌丝生长影响不显著。影响真菌原油

6、降解率的因素有很多，本文主要探讨了培养条件、pH、N／P比值、NaCI浓度和原油浓度对12种原油降解真菌原油降解率的影响。总体来说，当pH、N／P比值、NaCl浓度确定时，真菌在液体培养条件下的原油降解率普遍高于土壤中的原油降解率。在pH7．0时多数真菌表现为最高降解率，在pH8．0～9．0时真菌也能维持较高的降解率。同时12种真菌的原油降解率随NaCI浓度的升高而降低，但NaCI浓度为10％时X9和D4菌株还有20％以上的原油降解率，可以看出从大庆油污土壤中分离的原油降解真菌具有一定的耐盐碱性，这与菌种对大庆地区的盐碱

7、土壤特质的适应性是相符的。12种真菌菌株中xl菌株在液体培养和土壤培养中都显示出了最高的原油降解率。真菌对石油烃类物质的降解代谢多数是从单加氧开始的，但在代谢过程中不同的菌种有多种复杂的酶系参与，本文对12种原油降解真菌在l％原油浓度下几种主要降解相关氧化还原酶活性进行研究，探讨真菌在原油降解过程中木质素过氧化物酶(LiginPeroxidase，LiP)、锰过氧化物酶(ManganesePeroxidase，MnP)和漆酶(Laccases，Lac)活力与原油降解率之间的关系。结果发现，各菌株产酶种类和活力各不相同，除

8、X12的LiP和H4的Lac的活性受原油的抑制外其余菌株的酶活性都能够在原油的诱导万方数据摘要下显著升高。Lac的活性与真菌土壤条件原油降解率呈现极显著正相关性；LiP活性与液体和土壤培养条件下原油降解率之间的相关系数均小于0．3；而MnP活性与原油降解率之问呈现负相关。通过对能够降解芳香烃的X1菌株的转录组测序、过