Shewanella marisflavi EP1高鹽度下呼吸2,4-二硝基甲苯的全基因組分析

黃杰勛，王漢林，黃衛東，劉先利*

(湖北理工學院 a.環境科學與工程學院，b.礦區環境污染控制與修復湖北省重點實驗室，c.化學與化工學院，湖北 黃石 435003)

2,4-二硝基甲苯(2,4-DNT)作為硝基芳香化合物的典型代表物之一，被廣泛應用于制造推進劑、聚氨酯、炸藥、殺蟲劑、染料等化學品[1]。由于其具有較強的致癌性，在生產和使用過程中的不當處置會產生嚴重的土壤或水體污染問題[2]。

硝基具有較強的吸電子能力，這導致2,4-DNT難以通過好氧降解[3]。研究發現，二硝基甲苯的硝基可以先在厭氧環境下被微生物還原轉化為氨基，以消去硝基的吸電子能力，從而使得還原產物二氨基甲苯在好氧條件下較容易被降解[4-5]。此外，海洋沉積物被認為是人類活動產生的大量污染物的匯，包括2,4-DNT污染[6]。研究表明，海洋沉積物中的希瓦氏菌屬(Shewanellaspp.)在2,4-DNT污染的原位修復中起關鍵作用[7]。根據其16S rRNA基因序列，希瓦氏菌種可分為兩大類。第1類希瓦氏菌是從海洋環境中分離得到的，為專性海洋菌，與分離自淡水環境中的第2類希瓦氏菌相比，其更耐鹽分[8]。因此，研究專性海洋希瓦氏菌在較高鹽度下還原轉化2,4-DNT，有助于高鹽度污水中的硝基芳香化合物的修復。

S.marisflaviEP1菌株為專性海洋菌，分離自廈門近海沉積物[7]，具有厭氧還原轉化2,4-DNT的能力[8]。本文將在高鹽度條件下采用EP1對2,4-DNT的呼吸還原能力進行測定，并進一步對EP1的基因組進行測序和分析，以獲得其呼吸還原2,4-DNT和耐鹽性的相關遺傳基礎。

1 材料與方法

1.1 化學試劑

實驗用化學試劑有2,4-二硝基甲苯(2,4-DNT，純度≥ 99%，購自Sigma-Aldrich公司)、2,4-二氨基甲苯(2,4-DAT，純度≥ 98%，購自Aladdin公司)。……