204 / 2023-10-25 22:54:55

石油烃降解基因的定量检测方法改进及其在陕北油田土壤污染研究中的应用

石油烃降解关键基因；荧光定量PCR；引物设计；检测方法；石油污染土壤

陕北油田的开采活动引发了严重的土壤石油污染问题。石油烃降解关键基因（包括脂肪烃和芳香烃降解基因）的定量分析为研究石油污染物的降解潜力提供了重要依据。然而，现有的研究中，部分降解基因的定量检测方法只有定性而无定量分析，或者存在扩增效率低且方法灵敏度较差的问题。本研究根据文献报道的27种石油烃降解基因，通过Allele ID6软件，按照引物设计原则对其中的19种基因进行了重新设计和优化。将质粒DNA进行8次10倍梯度稀释后构建实时荧光定量PCR标准曲线，检测体系（20 μL）为：FastStart Essential DNA Green Master 10.0 μL，上下游引物各0.4 μL，RNase-Free Water 4.2 μL，5.0 μL DNA模板。对于17种在文献中没有定量检测方法的石油烃降解功能基因，成功构建了新的定量检测方法，这些基因的扩增效率均在73%-118%之间。另外，优化了masD和bamA基因的定量检测方法，优化后的方法扩增效率分别提高至97.5%和71.2%，相比文献报道的方法提高了7.6%-44.5%，具有更高的重复性和灵敏度。通过这些引物，对陕北10个地区不同污染程度的石油污染土壤进行了定量检测。结果显示，当土壤含油量低于10,000 mg/kg时，脂肪烃和芳烃降解基因的表达上调；然而，当含油量超过10,000 mg/kg时，这两类基因的表达下调。这表明，当土壤石油含量低于10,000 mg/kg的中等污染水平时，其生物修复潜力较高。