絮凝基因的克隆及其絮凝机理分析

分离到1株具有强絮凝特性的芽孢杆菌Bacillus sp. F2,絮凝率达84%,并构建絮凝基因组文库.以絮凝菌F2为实验材料,提取基因组总DNA,经限制性内切酶Sau3AI部分酶切后,与用限制性内切酶BamHI完全酶切的载体PUC19DNA连接,并转化到感受态细胞JM109中.然后将其涂布于含氨苄青霉素的LB培养基上,过夜培养后,经蓝白斑筛选,构建了絮凝基因组文库,该文库包含3.5×10⁴个重组子,经测定文库滴度为3.5×10⁵　pfu/mL.从文库中筛选而获得1株表达絮凝活性的大肠杆菌阳性克隆子FC2.序列分析得出该克隆序列为新的絮凝基因.絮凝试验测定FC2的絮凝率为90%,稍高于原絮凝菌F2,高于受体菌JM109(6.9%).红外光谱分析证明FC2的絮凝有效成分与F2一致,说明FC2絮凝性状遗传于原絮凝菌F2.采用轻敲模式下的原子力显微镜成像技术、Zeta(ξ)电位测定对加入絮凝剂FC2与加入絮凝剂F2、不加入絮凝剂的絮凝微观形貌进行了测定.原子力显微成像显示,加入克隆菌FC2发酵液的高岭土悬浮液(5‰的高岭土水溶液)形成的絮凝体出现较大而且紧密的球形颗粒结构,且表面积粗糙,凹凸程度大,具有大的比表面积和吸附液体悬浮颗粒的能力.向高岭土悬浮液中加入克隆菌FC2发酵液后,絮凝颗粒由不定形且松散的结构转变为密集分布、水平尺寸均匀的球形结构,表明克隆菌FC2发酵液中的凝集素容易以高岭土悬浮颗粒为中心吸附在其表面,而且絮凝试验中絮凝率达90%,从更直观上进一步证实了克隆菌FC2发酵液的除污染效能.Zeta(ξ)电位测定结果表明,离子键作用强度不同,致使絮凝形态存在着差异,为研究生物絮凝剂的絮凝机理提供了有力的依据.     

高效絮凝菌的细胞融合及产絮特性研究

从含油废水处理曝气池活性污泥中分离到具有絮凝特性的絮凝菌株F2、F6,絮凝率在80%以上.对絮凝菌F2、F6的絮凝基因进行基因定位.首先对菌株F2、F6进行药物抗性遗传标记选择,然后提取质粒,其中F6无质粒,则絮凝基因在染色体上;F2有质粒,将具有絮凝特性的菌株F2的质粒转化到无絮凝特性的受体菌DH5α细胞中,最后对转化菌进行絮凝特性检测.结果表明,转化菌株的絮凝效果明显低于原始亲株F2.初步判断F2、F6絮凝基因定位于染色体DNA上,不在质粒上.因此,为了提高絮凝菌的絮凝效果,利用高效产絮菌株F2、F6作为亲本菌株,进行原生质体融合,对融合条件进行优化,并对融合子进行絮凝测定.实验结果确定了青霉素GK的最适浓度,F2为0.6 u·mL-1、F6为0.1u·mL-1,得到了相应的原生质体及融合子;经絮凝试验对融合子的验证,结果表明,数株融合子表现出产絮特性,融合子絮凝效果与亲本菌株F2、F6相当.     

絮凝菌的细胞融合研究

从活性污泥中分离到具有絮凝特性的絮凝菌株F2和F6,絮凝率在80%以上.为了提高絮凝菌的絮凝效果,利用F2和F6作为亲本菌株,进行原生质体融合.首先对菌株F2和F6进行药物抗性遗传标记选择,然后分别对融合条件进行优化,并对融合子进行絮凝测定.实验结果确定了F2具有氨苄青霉素抗性,F6具有新霉素抗性,青霉素敏感试验中,最适浓度分别为F2为0.6 U/ml.、F6为0.1 U/mL,得到了相应的原生质体及融合子;经絮凝试验验证,数株融合子表现出产絮特性,但絮凝效果与亲本菌株F2和F6相当.