新型生物农药申嗪霉素,其有效成分为吩嗪-1-羧酸(phenazine-1-carboxylic acid, PCA),对甜椒疫病和西瓜枯萎病的防治具有广谱、高效、低毒、环境相容性好、生产成本低等显著特点。但在生物防治过程中发现,PCA在大田中易被降解,影响其防治效果,因此需要研究PCA的生物降解机理,了解它的环境行为,为提高申嗪霉素的防治效果、合理使用申嗪霉素奠定基础。本实验室在此前的研究中已经筛选出能够高效降解PCA的菌株,经菌种鉴定后命名为鞘氨醇单胞菌DP58。本论文的研究内容是该菌对PCA的降解特性和降解产物。本论文首先考察了鞘氨醇单胞菌DP58对PCA的降解特性:以PCA为唯一碳氮源配成无机盐培养基,通过改变PCA的初始浓度和不同的细菌接种量,发现PCA被降解时减少的浓度与细菌细胞数量的增量呈线性关系,另外增加PCA的浓度和减少接种量都会延长该菌降解PCA的启动期,我们同时还发现该菌降解PCA的浓度上限在2000mg/L和3000mg/L之间。然后,通过不同培养基条件的降解研究得知鞘氨醇单胞菌DP58降解PCA会受到葡萄糖的抑制。另外,通过正交试验设计,以不同温度、pH值、摇床转速的组合确定影响该菌株降解PCA的主要因素为pH值,其次是温度。最后,为分析PCA基团结构与降解的关系,研究了该菌株对PCA的结构类似物吩嗪的降解,发现鞘氨醇单胞菌DP58降解吩嗪的能力有限。本论文的另一个研究内容是鞘氨醇单胞菌DP58降解PCA的产物鉴定:利用制备型高效液相色谱(HPLC)分离制备出PCA的两种主要降解产物,然后再通过液质联用质谱(LC-MS)、N,O-双(三甲基硅基)三氟乙酰胺(BSTFA)衍生化后的气质联用质谱(GC-MS)和核磁共振氢谱(1H-NMR)这些化学分析手段鉴定降解产物的分子结构。被分离出来的两种降解产物分别被鉴定为4-羟基-1-(2-羧基苯基)-2-氰基-2-氮杂环丁烯(HPAEC)和4-羟基-1-(2-羧基苯基)-2-氰基氮杂环丁烷(HPAC),这两个降解产物之间存在转化关系。我们再根据以上的降解产物,对鞘氨醇单胞菌DP58降解PCA的途径进行了推测。