Construction and Properties of a Microbial Whole-cell Sensor CB10 for the Bioavailability Detection of Cr6+
Cr6+生物可利用度检测的微生物全细胞传感器CB10的构建及其响应特征

为实现重金属污染环境中Cr6+的生物可利用度评价,进而为Cr6+的污染治理提供可靠依据,本研究采用分子生物技术,以重金属广谱抗性菌株Cupriavidus metallidurans CH34的pMOL28质粒上铬抗性调控系统的启动子和调控蛋白基因为传感器调控元件,以北美萤火虫Photinus pyralis的萤火虫荧光素酶基因luc为报告基因构建了一种可对Cr6+生物可利用度进行检测的微生物全细胞传感器CB10,并探究了其在不同检测条下的响应特征. 结果表明, 微生物全细胞传感器CB10在30 min内即可响应一定浓度的Cr6+; 其对Cr6+的检测最低限LOD为2 μmol·L-1; 当Cr6+的浓度为20~200 μmol·L-1时,CB10的响应能力与Cr6+浓度线性相关,进而传感器CB10可对该范围内的Cr6+生物可利用度进行定量分析(R2=0.98055); 当重金属诱导浓度为10~50 μmol·L-1时,CB10对Cr6+具有较强的响应特异性; 本研究也发现,较高浓度的Pb2+、Mn2+和Sb2+也可以产生对CB10的诱导能力; 诱导温度为30℃,pH为7时, CB10的响应效率最高; 诱导温度为15~30℃,pH为4~7时,CB10响应能力表现稳定. CB10具备较强的响应速率、灵敏度、特异性和稳定性,具备对水体重金属进行快速检测和土壤重金属的生物可利用进行评价的潜力.