三氯卡班是一种多氯联苯的芳烃化合物,其作为抗菌剂,被广泛应用于人们的生活中。由于三氯卡班稳定性强、难降解,在环境中积累,现已被列为新兴污染物之一而得到人们的重视。目前,有关微生物降解三氯卡班的研究仍在起步阶段。Sphingomonas sp.YL-JM2C是一株可降解三氯卡班的纯培养菌株,已在化学水平上推测其降解三氯卡班的代谢途径,然而在分子生物学、生物化学水平上并无相关研究。本课题在生理学水平上,利用全自动生长曲线测定仪,对三氯卡班降解菌株YL-JM2C的生长特性进行探究,确定该菌株利用三氯卡班生长的最适生长条件:菌株YL-JM2C利用三氯卡班生长的最适浓度为4mg/L-8 mg/L,最适pH值为7.0-7.5;当优化的R2A基本培养基中含有0.01%酵母提取物时,菌株YL-JM2C可更好地利用三氯卡班作为碳源生长。通过高效液相色谱证明菌株YL-JM2C可降解三氯卡班,在10小时内对三氯卡班的降解效率达到68.77%。在三氯卡班下游途径研究中,通过基因组分析找到3个邻苯二酚1,2-双加氧酶基因stcA1、stcA2、stcA3和3个邻苯二酚2,3-双加氧酶基因stcE1、stcE2、stcE3。在大肠杆菌中异源表达上述6个基因,通过检测粗酶液和纯化蛋白的活力和相关酶动力学参数,证明5个蛋白,StcA1、StcA2、StcA3,StcE1和StcE2均可催化邻苯二酚及其衍生物氯代邻苯二酚开环。利用实时定量PCR定量分析邻苯二酚双加氧酶基因的转录表达量,初步推测5个邻苯二酚双加氧酶基因stcA1、stcA2、stcA3、stcE1和stcE2均为组成型表达。在三氯卡班上游代谢途径探究中,通过基因组分析发现5个潜在的酰胺水解酶基因,经过化学显色反应初步判断其可能均编码酰胺水解酶催化三氯卡班的水解反应。本课题在同一菌株中发现5个邻苯二酚双加氧酶基因并确定StcA1、StcA2、StcA3属于II型邻苯二酚1,2-双加氧酶,推测StcE1、StcE2为新型邻苯二酚2,3-双加氧酶;并找到5个潜在的酰胺水解酶基因。本课题研究为深入研究三氯卡班完整代谢途径奠定了基础,并为探究三氯卡班污染环境的微生物修复提供了理论依据。