莠去津强化生物降解过程中土壤微生物群落结构的演替规律

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    41001152
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    21.0万
  • 负责人：
    王军
  • 依托单位：
    山东农业大学
  • 学科分类：
    D0709.基础土壤学
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

莠去津既具有持久性有机污染物的显著特征，又属于环境激素污染物的范畴，其在土壤中的生物修复一直受到国内外学者的关注。.本项目以莠去津为污染物，以高效降解菌HB-5为对象，以莠去津污染土壤的安全生物修复为目标，在室内模拟条件下，开展莠去津污染及其高效降解菌HB-5的使用对土壤微生物的生态毒理效应研究。采用平板计数法确定微生物数量的变化，通过Biolog、DGGE、T-RFLP等技术手段明确莠去津及HB-5的投入对土壤微生物功能、结构和遗传多样性的影响。将传统方法和分子生物学技术相结合，从生化和分子水平上探明莠去津污染对土壤微生物的生态毒性及HB-5对土壤微生物的影响过程。明确生物修复过程中土壤微生物群落结构的演替规律，为客观全面评估有机污染的生物修复对土壤生态系统的安全性提供科学依据和借鉴。该研究将对指导生物修复的合理运作，维持土壤生态系统健康持续发展具有十分重要的理论意义。

结项摘要

本研究以莠去津为污染物，以其高效降解菌HB-5为研究对象，以莠去津污染土壤的安全生物修复为目标。采用传统研究方法、生理生化技术与现代分子学手段相结合的方法，在室内模拟条件下，开展了莠去津及其降解菌HB-5的使用对土壤微生物的生态毒理效应研究。结果表明：.（1）添加降解菌加速了土壤中莠去津的去除，莠去津在自然土中降解半衰期为20.82d，而在加菌组中莠去津的降解半衰期为6.27d，比自然降解快了3.32倍。.（2）平板菌落计数结果显示，在莠去津作用下土壤中细菌、真菌、放线菌的数量随着培养时间的延长均呈现出降低的趋势，而外加降解菌明显增加了土壤中细菌的数量，但真菌和放线菌的数量没有响应变化。.（3）利用氯仿熏蒸法显示降解菌的添加显著提高了土壤中的微生物生物量碳，说明添加的降解菌在土壤中存活并生长。.（4）采用Biolog ECO板分析了莠去津及其降解菌HB-5对土壤微生物功能多样性的影响。结果发现，土壤微生物对Biolog ECO板中碳源的整体利用能力在下降，进而说明了土壤中微生物多样性在降低。添加降解菌HB-5后，土壤微生物群落的丰富度增加，常见物种的优势度也有所提高，而物种的均一性均呈减小的趋势。.（5）利用PCR-DGGE技术分析发现莠去津处理土壤样品中优势菌群主要属于变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)以及疣微菌门(Verrucomicrobia)。主成分分析（PCA）显示，莠去津的污染并没有对土壤微生物的类群产生较大的影响。而在外加降解菌的条件下，显著加速了土壤微生物群落结构恢复到正常状况。.（6）通过T-RFLP实验。土壤中细菌在实验莠去津浓度的影响下物种多样性降低，而HB-5的应用可使土壤细菌群落结构趋于恢复到安全健康的状态。.（7）克隆文库的实验结果与DGGE和T-RFLP的实验结果基本一致，相互印证，主成分分析（PCA）显示，莠去津的污染和HB-5的使用并没有对土壤微生物的类群产生较大的影响，且HB-5的使用能使土壤细菌群落趋于对照组状态。.总的来说，采用生物修复的方法清除土壤中的莠去津污染，对土壤微生物生态系统是安全的，且能使土壤微生物多样性恢复到正常状态。

项目成果

期刊论文数量（14）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
The combined stress effects of atrazine and cadmium on the earthworm Eisenia fetida
阿特拉津和镉对蚯蚓赤子爱胜蚓的联合胁迫效应
  • DOI：
    10.1002/etc.1907
  • 发表时间：
    2012-09
  • 期刊：
    Environmental Toxicology and Chemistry
  • 影响因子：
    4.1
  • 作者：
    Jinhua Wang;Lusheng Zhu;Yan Meng;Jun Wang;Hui Xie;Qingming Zhang
  • 通讯作者：
    Qingming Zhang
The effects of endosulfan on cytochrome P450 enzymes and glutathione S-transferases in zebrafish (Danio rerio) livers
硫丹对斑马鱼肝脏细胞色素 P450 酶和谷胱甘肽 S-转移酶的影响
  • DOI：
    10.1016/j.ecoenv.2012.10.019
  • 发表时间：
    2013-06-01
  • 期刊：
    ECOTOXICOLOGY AND ENVIRONMENTAL SAFETY
  • 影响因子：
    6.8
  • 作者：
    Dong, Miao;Zhu, Lusheng;Wang, Fenghua
  • 通讯作者：
    Wang, Fenghua
Oxidative stress and lipid peroxidation in the earthworm Eisenia fetida induced by low doses of fomesafen
低剂量氟磺胺草醚诱导蚯​​蚓氧化应激和脂质过氧化
  • DOI：
    10.1007/s11356-012-0962-5
  • 发表时间：
    2013-01-01
  • 期刊：
    ENVIRONMENTAL SCIENCE AND POLLUTION RESEARCH
  • 影响因子：
    5.8
  • 作者：
    Zhang, Qingming;Zhu, Lusheng;Yang, Jinhui
  • 通讯作者：
    Yang, Jinhui
水体和甘蓝及土壤中毒死蜱残留检测方法
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    环境化学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    谢慧;朱鲁生;王军;王金花
  • 通讯作者：
    王金花
Analysis of chlorpyrifos and TCP residues in agricultural soil and apples by HPLC
高效液相色谱法分析农业土壤和苹果中毒死蜱和TCP残留量
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    Journal of Food Agriculture and Environment
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Zhang, Qingming;Zhu, Lusheng;Han, Chang;Wang, Jun;Xie, Hui;Wang, Jinhua;Sun, Shujuan
  • 通讯作者：
    Sun, Shujuan

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其他文献

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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    于明洋

其他文献

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王军的其他基金

黄河三角洲典型酞酸酯的迁移转化机制及生态毒理效应
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    2021
  • 资助金额：
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  • 批准号：
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  • 批准年份：
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  • 资助金额：
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  • 项目类别：
    面上项目
黄河三角洲典型酞酸酯的迁移转化机制及生态毒理效应
  • 批准号：
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  • 批准年份：
    2021
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相似海外基金

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AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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