多环芳烃胁迫下农田土壤微生物特征及高效芘降解菌筛选的任务书

多环芳煌胁迫下农田土壤微生物特征及高效荏降解

菌筛选的任务书

任务书

一、研究背景

多环芳煌(PAHs)是一类较为普遍的有机污染物，主要来源于燃烧

化石燃料以及城市和工业污水的排放。PAHs具有较高的毒性和对环境的

潜在危害，且难以生物降解。因此，对PAHs污染的环境治理成为当今的

重要研究领域。

农田土壤是一种特殊的环境，对其中的微生物特征及降解PAHs的微

生物菌群研究具有重要意义。本研究旨在探究PAHs胁迫下农田土壤微生

物特征变化及高效花降解菌的筛选。

二、研究内容

(-)多环芳煌胁迫下农田土壤微生物特征变化的研究

1.收集不同含量PAHs污染的土壤样品,分析土壤中PAHs的种类和

含量。

2.对土壤中PAHs的含量进行处理,筛选出不同PAHs含量的土壤样

品。

3.采用高通量测序技术对样品中细菌群的分布和多样性进行分析，

比较不同PAHs含量下细菌群的差异。

4.对比分析不同PAHs含量下土壤微生物群落含量、构成和生物学

功能。

5.分析PAHs的降解效果及与土壤微生物群落的关系。

(二)高效花降解菌的筛选和鉴定

1.筛选和鉴定分离的高效花降解菌。

2.对不同菌株的降解能力进行对比实验。

3.对高效花降解菌的生长特性和生理特性进行探究。

4.对高效茶降解菌的降解机理进行深入研究。

5.构建高效苗降解的微生物联合处理系统。

三、研究意义

本研究将探究PAHs胁迫下农田土壤微生物群落的特征和PAHs的降

解机理，为解决农田土壤污染问题提供科学依据。同时，研究高效花降

解菌及其联合处理系统的构建，将为PAHs的高效降解提供新的途径。

四、研究方法

(-)多环芳煌胁迫下农田土壤微生物特征变化的研究

1.采集不同含量PAHs污染的土壤样品,并分析土壤中PAHs的种类

和含量。

2.对土壤中PAHs的含量进行范围处理，筛选出不同PAHs含量的土

壤样品。

3.提取土壤DNA,运用PCR扩增16SrRNA基因。

4.基于IlluminaMiSeq平台进行高通量测序，并采用UPARSE流程

和Qiime软件处理。

5.应用RDP、Greengenes.Silva数据库进行细菌分类，并进行微生

物群落分析。

6.构建几种生物学网络和系统发生图谱，同时进行构建分类树和

MultivariateCorrelationAnalysis模型，分析微生物群落差异。

7.对PAHs的降解效果及与土壤微生物群落的关系进行分析。

(二)高效花降解菌的筛选和鉴定

1.从PAHs污染土壤和植被根系土壤中分离高效花降解菌。

2.分别通过平板法和深层埋藏土样法进行极端条件筛选。

3.对分离出的菌株进行鉴定（盐基法、蛋白质质谱、电子显微镜观

察、16SrRNA序列分析）。

4.对不同菌株的降解能力进行比较实验。

5.对高效花降解菌的生长特性、生理特性和降解机理进行深入研究。

6.构建高效花降解的微生物联合处理系统，对降解效果进行评估。

五、研究进度和安排

本研究计划分为两年完成，具体安排如下：

第一年：

L6月.7月：完成文献资料的收集与调研。

2.8月・10月：采集不同含量PAHs污染的土壤样品，分析土壤中

PAHs的种类和含量,并筛选不同PAHs含量的土壤样品。

3.11月-12月：准备并完成土壤DNA提取和高通量测序。

第二年：

1.1月・4月：应用RDP、Greengenes.Silva数据库进行微生物群落

分析。

2,5月-8月：高效花降解菌的筛选和鉴定，并对不同菌株的降解能

力进行比较实验。

3.9月月：高效花降解菌的生长特性、生理特性和降解机理研究,

并构建高效花降解的微生物联合处理系统。

4,12月：撰写研究报告，完成论文的撰写和修改。

六、预期结果

1.探究PAHs胁迫下农田土壤微生物群落的特征和PAHs的降解机理,

提供科学依据。

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