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多氯联苯(Polychlorinated biphenyls,PCBs)是环境中一种重要的有机氯代污染物,其物理化学性质稳定,难于生物降解。本实验室分离驯化出一株对高氯代和共平面的PCBs都具有较高降解能力的菌株Enterobacter sp.LY402。本论文鉴定了LY402生物降解多氯联苯的产物并解析了相关的降解基因,获得了如下研究成果:(1)利用GC-MS、GC-ECD等分析方法,鉴定Enterobacter sp.LY402降解PCBs产生的中间代谢物为氯代苯甲酸。单一PCB同类物2,2′-/2,3-二氯联苯降解分别生成2-氯苯甲酸和2,3-二氯苯甲酸,PCBs混合物Aroclor1242降解后生成至少8种氯代苯甲酸,包括2种单氯代,4种二氯代和2种未知的三氯代苯甲酸。(2)使用氯化银比浊法分析氯离子浓度,确定Enterobacter sp.LY402降解2,2′-二氯联苯过程中有氯离子逐渐释放出来。(3) Enterobacter sp.LY402对2μg/ml的7种单氯代和二氯代苯甲酸混合物的降解效果表明,该菌株对PCBs的代谢产物一某些取代位点的氯代苯甲酸也有一定的降解能力。3.氯苯甲酸2天降解100%,2-氯苯甲酸,4-氯苯甲酸和3,5-二氯苯甲酸7天分别降解34%、18%和12.3%。(4)质粒提取及电泳结果表明,Enterobacter sp.LY402中含有一个20kb左右的质粒pLYZ402,质粒消除与转化实验表明,该质粒与LY402降解多氯联苯的能力有关。(5)根据同源性设计引物,通过PCR的方法扩增了Enterobacter sp.LY402中PCBs相关降解基因,获得了11kb的bph基因簇的几乎全部的基因序列,证实该基因簇位于质粒pLYZ 402上。同源分析表明,Enterobacter sp.LY402的bph基因簇基因序列和排列顺序与Burkholderia xenovorans LB400几乎完全相同,只是LY402的质粒大小仅是LB400的约百分之一。这一结果不仅解释了LY402与LB400降解能力及底物选择上的相似性,同时也说明在野生状况下,携带降解基因的质粒可能具有很好的移动能力。(6)进一步根据LB400中的氯代苯甲酸降解基因设计引物分离Enterobacter sp.LY402中的同源基因,未能获得相关结果,说明氯代苯甲酸降解基因与LB400的同源性可能不高,相关基因的分离还需要进一步的研究。以上研究结果表明,Enterobacter sp.LY402通过bph途径降解PCBs,产生氯代苯甲酸,并释放出氯离子,某些生成的氯代苯甲酸还可继续被降解;12个降解相关基因位于20kb的降解质粒pLYZ 402上,形成11kb大小的基因簇,序列与LB400高度同源。