2022年8月11日，菠菜资源网蒋建东教授团队在环境科学领域国际著名期刊《Environmental Science & Technology》上在线发表了题为“Complete Reductive Dechlorination of 4-Hydroxy-Chlorothalonil by Dehalogenimonas Populations”的研究论文。该研究报道了杀菌剂百菌清的环境代谢产物4-羟基-百菌清在厌氧条件下被专性有机卤呼吸菌脱卤单胞菌完全还原脱氯，为该杀菌剂的进一步矿化提供了重要的菌株资源，并丰富了脱卤单胞菌的生态学功能。

百菌清是一种被广泛使用的光谱杀菌剂，其在环境中的主要（生物和非生物）转化产物为4-羟基-百菌清。相较于百菌清，4-羟基-百菌清具有更强的毒性、迁移性和持久性，已在各种不同的环境介质（如土壤、地下水、溪流等）中被检出，且其浓度和检出率都高于百菌清。因此，百菌清的大量使用导致了其环境代谢产物4-羟基-百菌清的环境污染问题，但4-羟基-百菌清的消减并未受到广泛关注，其厌氧微生物降解领域仍是空白。

专性有机卤呼吸菌（Organohalide-Respring Bacteria，OHRB）是一类只能以有机卤化合物为唯一电子受体进行脱卤呼吸产能的严格厌氧菌，包括绿弯菌门的脱卤拟球菌属（Dehalococcoides）、脱卤单胞菌属（Dehalogenimonas）和厚壁菌门的脱卤杆菌属（Dehalobacter）。

本研究经过两年半的培养，获得了可以完全厌氧还原脱氯4-羟基-百菌清的富集菌液。通过16S rRNA基因扩增子测序及定量PCR，证明了Dehalogenimonas利用4-羟基-百菌清进行脱卤呼吸获得能量生长，其生长率为107~108 cell/μmol Cl- released。利用宏基因组测序，组装获得了Dehalogenimonas较为完整的（93.89%）基因组，该基因组编码了30个还原脱卤酶及2个脱卤酶锚定蛋白。通过序列比对，发现本研究中Dehalogenimonas sp. strain 4-OH-TPN编码的还原脱卤酶与功能已鉴定的脱卤酶相似性<30%，暗示了新型脱卤酶的存在，相关工作也正在推进中。

本研究中Dehalogenimonas sp. strain 4-OH-TPN编码的还原脱卤酶（蓝色）以及其他专性OHRB包括Dehalogenimonas（绿色）、Dehalococcoides（紫色）和Dehalobacter（砖红色）所有功能已鉴定的还原脱卤酶进化树

南京农业老员工命科学学院讲师乔文静为第一作者，蒋建东教授为通讯作者。该研究获得了国家自然科学基金（42007214）、江苏省333高层次人才工程（JSSCBS20210278）等项目的资助。

文章链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.2c02574