[发明专利]一种能同时降解手性除草剂2,4-滴丙酸两种异构体的降解菌株及其生产的菌剂

说明书

本发明公开了一种能同时降解手性除草剂2,4‑滴丙酸两种异构体[(R,S)‑DCPP]的降解菌株及其生产的菌剂。菌株DCP‑6经鉴定为Sphingopyxis sp.，2019年12月23日寄存于中国典型培养物保藏中心,菌种保藏号为CCTCC M 20191084。本发明所述的降解菌株DCP‑6可广谱降解苯氧羧酸类手性除草剂(R,S)‑DCPP和2‑甲基‑4‑氯苯氧丙酸(R,S)‑MCPP两种异构体以及苯氧羧酸类非手性除草剂2,4‑二氯苯氧乙酸(2,4‑D)、MCPA和2,4‑DB等，降解菌剂产品可使土壤中(R,S)‑DCPP等残留量降低89％以上，可有效解决了农业生产过程中苯氧羧酸类除草剂在土壤和水体环境中污染和对作物药害等问题，保护生态环境。

技术领域

本发明涉及一种能同时降解手性除草剂2,4-滴丙酸两种异构体的降解菌株及其生产的菌剂，属于生物高技术领域。

背景技术

化学农药是世界农业迅速发展和粮食安全的重要保障，在农业生产的现代化进程中起了不可估量的作用。我国目前正在使用的化学农药中具有手性结构的农药(手性农药)约占40％。同时，随着化学农药品种的不断发展，农药类手性化合物的数量显著增加。而在各大农用化合物中，除草剂的使用量已居首位。研究表明，具有手性结构的除草剂(手性除草剂)在药效、环境安全性等方面存在不可忽视的对映异构体差异。虽然手性化合物的对映异构体具有相同的理化性质，但其异构体间却可能具有不同的生物活性和生态毒理。手性化合物的不彻底认识已给人类带来了惨痛的教训，如曾在医学领域轰动一时的“反应停”(沙利度胺)惨剧就是一个典型的案例。R-沙利度胺有镇静作用，可治疗怀孕期间的孕吐反应，而S-沙利度胺则有很强的致畸作用，在使用的6年中导致了全世界12000余例“海豹胎”畸形儿的产生。由于大多数手性除草剂至今仍是以外消旋体(具有旋光性的手性分子与其对映体的等摩尔混合物)形式生产和施用，不可避免地导致手性除草剂的不同异构体同时进入到生物体、土壤和水体等环境体系中。因此，手性除草剂在环境中的消亡已受到广泛关注。

2,4-滴丙酸(Dichlorprop,DCPP)，是全世界广泛使用的典型手性除草剂之一。DCPP属于中等毒性化合物，受热分解会释放有毒化合物气体，如一氧化碳、氯化氢等。DCPP的除草活性和生长激素药效几乎全部集中于R-型对映体[(R)-DCPP]，S-型对映体[(S)-DCPP]不具有除草活性且具有轻微地抗生长素活性。DCPP具有潜在的致癌和致突变性，其挥发性弱，可溶性大，且难以生物降解和直接光解，环境残留率较高。DCPP经施用后，只有少部分能被植物体内吸收，其他大部分都会直接或间接进入到周边土壤中，由于其水溶性较大，易从土壤中随雨水或灌溉水进入水体环境。因此，对水生环境危害极大。与此同时，(S)-型对映体虽然没有除草活性，但其对非靶标生物可能有更大的毒性。因此，DCPP在环境中的消亡动态日益受到关注，人们迫切希望有一种切实可行方法，可以有效的去除环境中的DCPP残留。

生物降解是化学农药在环境中转化的一种重要过程，其中微生物是生物降解的主力军。微生物由于数量巨大、种类繁多、繁殖迅速、对环境适应性强以及不易产生二次污染等特点，被广泛应用于治理除草剂污染的土壤、水体甚至是农产品除草剂残留的祛除中。利用微生物的新陈代谢作用，对易残留的除草剂进行转化，使其无毒化，也是目前研究的热点。

发明内容

本发明针对环境修复的实际问题和需求，提供一株能同时降解手性除草剂2,4-滴丙酸两种异构体的降解菌株。

本发明的另一目的是提供该降解菌株制备的菌剂。

本发明的又一目的是提供该降解菌剂的制备方法和应用。

本发明的目的可通过以下技术方案实现：