用于海水养殖水脱氮的反硝化细菌的诱变及筛选_吕玉珊

MarineSciences/Vol.35,No.11/201135用于海水养殖水脱氮的反硝化细菌的诱变及筛选吕玉珊1,齐树亭1,王晓宇1,石玉新1,李芳芳1,高长虹2(1.河北工业大学海水资源高效利用化工技术教育部工程研究中心天津300130;2.河北工业大学研究生院,天津300130)摘要:以实验室中已有的反硝化菌株作为出发菌株,对这株自然菌株进行氯化锂和紫外线照射诱变,得到2株硝酸盐还原率高且亚硝酸盐积累量低的突变体L02与Z06。在培养基中硝酸盐起始含量为1mmol/L,静置培养的条件下,这2株突变株对硝酸盐的还原率均能达到95%以上;摇床条件下培养,其还原率也能达到94%以上,且对亚硝酸盐的积累率均为0。经过5次传代实验,L02与Z06菌株对硝酸盐的还原率始终保持在95%以上,说明其遗传性能稳定。关键词:反硝化细菌;诱变;紫外线;氯化锂;硝酸盐还原率中图分类号:S917.1文献标识码:A文章编号:1000-3096(2011)11-0035-06海水养殖池塘中,硝酸盐和亚硝酸盐浓度是衡量养殖水质优劣的一个重要指标。硝酸盐和亚硝酸盐超标,不仅会对养殖主体造成伤害,而且会促使藻类大量繁殖,造成水华,进一步使水体环境恶化。池塘中亚硝酸盐可以氧化鱼虾体内的亚铁血红蛋白,使其成为高铁血红蛋白,丧失运输氧气的能力,研究发现当亚硝酸盐浓度达到(0.09±0.03)mg/L时会诱发草鱼出血病[1]。反硝化作用是将硝酸盐或亚硝酸盐被还原成N2O或N2的过程。反硝化细菌通过反硝化作用能彻底降低养殖水体中的硝酸盐和亚硝酸盐的含量。细菌反硝化过程包括4个还原步骤,分别由硝酸还原酶、亚硝酸还原酶、一氧化氮还原酶和一氧化二氮还原酶催化完成,即:3NO−→2NO−→N2O→N2。传统理论认为反硝化细菌在有氧条件下不能将硝酸盐或亚硝酸盐彻底还原成N2,但是近年来,好氧反硝化细菌的发现打破了这一传统的理论观点,好氧反硝化细菌能在有氧气存在的条件下,把硝酸盐还原成氮气[2-4]。多数自然筛选出来的反硝化细菌菌株,反硝化速率很低,而且亚硝酸盐的积累率很高。对自然菌株进行人工诱变处理,可以改变原始菌株的硝酸还原酶及亚硝酸还原酶的活性,得到高效诱变菌株。DNA和RNA的嘌呤和嘧啶有很强的紫外光吸收能力,最大的吸收峰在260nm,因此波长260nm的紫外辐射是最有效的诱变剂。紫外辐射可以引起碱基转