多氯联苯的紫花苜蓿根际土壤降解及高效降解菌株筛选的任务书.docx

多氯联苯的紫花苜蓿根际土壤降解及高效降解菌株筛选的任务书
任务书
任务名称：多氯联苯的紫花苜蓿根际土壤降解及高效降解菌株筛选
任务背景：
多氯联苯（PCBs）是一种有机污染物，由于其长期使用和难以降解性质，在环境中存留时间长，对生态环境和健康有害影响。随着全球环境保护意识的增强，对PCBs污染的研究也越来越深入。紫花苜蓿作为一种广泛应用的生态修复植物，在根际土壤中细菌多样性和功能丰富，可以将PCBs转化为较为安全和稳定的物质，因此深入研究紫花苜蓿根际土壤对PCBs的降解机理和高效菌株筛选对治理PCBs污染具有重要的意义。
任务目标：
本任务旨在通过紫花苜蓿根际土壤微生物的降解作用，探究PCBs在土壤中的降解机理，同时通过对PCBs降解菌株的筛选，得到一个高效的菌株用于PCBs的降解。具体目标包括：
1.对PCBs污染的土壤样品进行采集，通过分离筛选法寻找PCBs高降解活性菌株并分离。
2.进行土壤样品的菌群分析，筛选出对PCBs具有较高降解能力的微生物群体，并探究其降解机理。
3.通过批量实验和生物浸出实验验证降解菌株的降解能力和效果。
4.分析土壤中微生物对PCBs降解的控制因素及其环境影响，为PCBs治理提供理论依据。
任务步骤：
（1）采集土壤样品
从含有PCBs的工业遗存地点选取土壤样品，尽量保证样品之间的同质性，避免进入外源有机物。将取样器插入土壤中采集样品，保证每个样品的深度一致。收集的样品尽量避免受到阳光直射和高温影响，并在5°C以下保存。
（2）PCBs高降解活性菌株分离和筛选
将土壤样品分别加入到含有50mg/LPCBs的琼脂平板中，大量筛选PCBs高降解活性菌株。并通过分离和培养，筛选出PCBs高降解率的菌株，用PCR放大测序ITS基因。使用描述性统计方法对筛选结果进行分析。
（3）土壤样品的菌群分析
用PCR放大菌株菌全DNA，将其标签化，进行IlluminaMiseq高通量测序分析，获得紫花苜蓿根际土壤微生物群体的多样性和菌群组成信息。使用RDP分析其细菌分类、多样性指数等，并将分析结果与降解菌株进行比对分析。
（4）验证菌株的降解能力和效果
使用PCBs污染土壤作为分组，分别加入包含降解菌株的培养基和不包含菌株的对照组，进行批量实验和生物浸出实验。
批量实验：分别用含有PCBs的土壤样品和不含PCBs的土壤样品，对入侵性细菌的培养进行测试，加入含不同浓度PCBs的营养液，加入细菌分离液，分组在恒温摇床摇动72小时，以GC-MS检测PCBs残留量、PCBs降解率。
生物浸出实验：将含有PCBs的土壤样品和不含PCBs的土壤样品进行生物浸出实验，浸出10天，测定浸出液中PCBs的降解率。
（5）分析PCBs降解对微生物的影响因素和环境影响
在PCBs降解效果较好的批量实验组完成后，在样品表面修建琼脂层，分别置于阳光下和室内培养，当前约一周进行一次PCBs的检测。通过样品PCBs残留量变化动态，对降解效果进行跟踪和对比分析，分析降解PCBs对土壤微生物的影响因素和环境影响。
任务成果：
通过本次任务的开展，我们希望可以：
1.筛选到高效的PCBs降解菌株，为治理PCBs的污染提供有效菌株。
2.通过对PCBs降解菌株筛选和土壤微生物群体分析，探究PCBs在土壤中降解机制和生态环境影响因素。
3.在PCBs污染土壤内，验证降解菌株的降解效率和效果，并对环境影响因素进行分析和评估。
4.为今后的PCBs污染治理和研究工作提供重要数据和研究思路，同时为环境保护和生态修复提供借鉴。