重金属复合污染农田土壤的微生物群落遗传多样性研究

采集了浙江省富阳市环山乡某冶炼厂小高炉附近受铜、锌、铅、镉不同程度复合污染的4个农田土壤样品,首先扩增土壤总DNA中的16SrDNA,然后进行变性梯度凝胶电泳(Denaturing Gradient Gel Electrophoresis),分析了长期受重金属复合污染的农田土壤的微生物群落遗传多样性变化.结果表明,不同程度的重金属复合污染明显改变了农田土壤的微生物群落遗传多样性,但与多样性的改变不是简单的负相关关系,最大的多样性指数出现在中等污染程度的土壤中.     

DGGE技术及其在海洋环境微生物多样性研究中的应用

海洋环境中蕴藏着丰富的微生物资源,在海洋生物中显示出最丰富的生物多样性,在海洋生态系统中发挥着重要的作用.由于传统研究方法的不足,目前对海洋微生物的认知只占其总量的1%,探索以及开发99%未知微生物的巨大资源是一项艰巨而富有挑战性的任务,也具有广阔的前景.近年来,革新的分子生物学技术广泛应用于海洋微生物学研究领域,推动了海洋微生物多样性研究的快速发展,扩展和加深了对海洋环境中微生物的认识.本文介绍了一种基于PCR技术的现代分子生物学技术-DGGE的基本原理、关键环节及其在海洋微生物多样性研究中的应用,同时就其自身存在的缺点进行了简单评价并提出了几点解决方案.     

饮用水处理中不同来源生物活性炭微生物群落多样性和结构研究

通过限制性片段长度多态性技术考察了饮用水深度处理中5种不同来源生物活性炭的微生物群落多样性和结构.单宁酸与腐殖酸吸附值相对较高的A炭、B炭和C炭的多样性指数较为接近,其微生物多样性更为丰富,而单宁酸与腐殖酸吸附值相对较低的D炭、E炭多样性指数较低.生物活性炭样品的系统发育树中包含β-Proteobacteria、α-Proteobacteria、Planctomycetes、γ-Proteobacteria、Bacteroidetes等5类种群.其中β-Proteobacteria和α-Proteobacteria是微生物群落的优势种群,对水中有机物的去除起到重要的作用.Planctomycetes、γ-Proteobacteria和Bacteroidetes是微生物群落的非优势种群.Bacteroidetes出现在A炭、B炭、C炭和D炭中,而没有出现在E炭中.研究结果进一步加深了对生物活性炭中微生物群落的认识,为确保饮用水质安全提供理论基础.     

空心菜浮床对鱼塘水质和微生物多样性的影响

为从环境微生物的角度探讨生物浮床的水质调节机理,采用宏基因组学测序技术和生物信息学手段,分析了环境微生物和根系微生物群落的多样性.研究结果表明,鱼菜共生模式下优势菌门是变形菌门（Proteobacteria）、蓝细菌门（Cyanobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、放线菌门（Actinobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）和厚壁菌门（Firmicutes）等,主要菌属是聚球藻属（Synechococcus）、hgcI_clade、CL500-29_marine_group、芽孢杆菌属（Bacillus）和分支杆菌属（Mycobacterium）等;空心菜根系微生物群落中最丰富的优势菌门是变形菌门和蓝细菌门,主要菌属是红细菌属（Rhodobacter）、噬氢菌属（Hydrogenophaga）和聚球藻属等.研究结果还表明低覆盖率（3.5%）的空心菜生物浮床能够增加水体的溶解氧含量,降低水体中含氮化合物的浓度和改善养殖环境中的微生态平衡,提高有益菌和氮循环细菌的含量.     

环境基因组技术在微生物多样性研究中的应用

环境中的微生物具有极大的生物多样性,但99%的微生物不能通过标准的实验技术加以培养,不依赖于培养的环境基因组技术由于适合分析生态系统中整个复杂的微生物基因组而迅速发展起来。文章针对环境基因组技术的原理、方法以及目前该技术在环境微生物多样性研究中的应用等作一综述。     

Biolog法在环境微生物功能多样性研究中的应用

微生物是生态系统的重要组成部分,它不仅要受到外界环境的影响,其自身的结构和功能变化也会对环境产生持续的作用,而这种作用主要是通过群落代谢功能差异来实现的,因此研究微生物群落功能多样性更能够揭示微生物与环境间相互作用的内在机制.Biolog法是目前已知的研究微生物代谢功能多样性的很有力的方法.为了使该项技术在更大范围上得...     

曝气联合微生物技术治理污染湖泊应用效果研究

该文在实验条件下,研究了曝气联合微生物治理污染湖泊的效果,并将曝气技术与微生物技术集成于一个设备,进行湖泊治理中试研究。结果表明：曝气与微生物联合技术,能够增加微生物净化污染物的能力与效率;间歇曝气联合微生物优于连续曝气联合微生物,且间歇曝气可以降低运行成本;在实验室条件下运行10 d,水体的COD去除率达到55.55%,NH₃-N的去除率为79.52%,TP的去除率达到61.54%;应用研究中,经过3周的实验,水体由劣Ⅴ类提升至地表水Ⅲ类水质,水体的COD去除率达到59.38%,NH₃-N的去除率为81.08%,TP的去除率达到82.26%,该设备在湖泊治理中具有较好的应用前景。     

PCR-DGGE技术解析生物制氢反应器微生物多样性

为了揭示发酵法生物制氢反应器厌氧活性污泥的微生物种群多样性 ,从运行不同时期取厌氧活性污泥 ,通过细胞裂解直接提取活性污泥的基因组DNA .以细菌 16SrRNA基因通用引物F338GC/R5 34进行V3高变异区域PCR扩增 ,长约 200bp的PCR产物经变性梯度凝胶电泳 (DGGE)分离后 ,获得微生物群落的特征DNA指纹图谱 .研究表明 ,不同时期的厌氧活性污泥中存在共同种属和各自的特异种属 ,群落结构和优势种群数量具有时序动态性 ,微生物多样性呈现出协同变化的特征 .微生物多样性由强化到减弱 ,群落结构之间的相似性逐渐升高 ,演替速度由快速到缓慢 .优势种群经历了动态演替过程 ,最终形成特定种群构成的顶级群落 .     

铜离子冲击下活性污泥微生物多样性的分子生态学分析

采用基于16SrDNA序列分析方法, 在长度多态(LPM)和16SrDNA的GC含量二维水平分析了受重金属污染的活性污泥系统内细菌的优势种类和多样性.设计的PCR引物可以将细菌分为三大类:即1)proteobacterialα&δ(变形杆菌α&δ), 2)proteobacterialβ&γ(变形杆菌β&γ), 以及3)flexibacter(屈桡杆菌)和革兰氏阳性菌.分析了未受重金属驯化和受重金属驯化的两类活性污泥系统在重金属作用下优势种和多样性的变化, 结果显示未驯化的活性污泥系统多样性减少但优势种的变化微小, 而驯化系统优势种有较大的变化, 但多样性基本不变.这一结果证实驯化有助于提高微生物对重金属的抗性.     

基于16S rDNA不同靶序列对厌氧ABR反应器微生物多样性分析的影响

在反硝化抑制硫酸盐还原菌的研究中,探讨了不同引物扩增16S rDNA靶序列对厌氧ABR反应器的活性污泥DGGE图谱多样性的影响,从反应器中提取污泥总DNA,以4对通用引物341F/534R、968F/1401R、63F/534R、341F/926R扩增16S rDNA序列,对指纹图谱的分辨率和种群多样性进行分析.研究表明,采用PBS洗涤污泥和超声振荡有利于硫酸盐还原污泥总DNA提取;不同引物DGGE图谱分析,群落多样性存在显著的差异,341F/534R和968F/1401R的靶序列分离效果较好,341F/926R分离效果一般,63F/534R分离的效果最差.341F/534R的DGGE图谱中条带丰富,多样性最好,968F/1401R的DGGE图谱次之,341F/926R的DGGE图谱条带一般,63F/534R图谱条带最少,多样性也较差.建议DGGE分析厌氧活性污泥样品时,同时采用引物341F/534R和968F/1401R是比较适宜的.     

一株纤维素降解菌株的分离鉴定及产酶特征研究

利用纤维素为唯一碳源的选择性培养基,通过平板分离法,从造纸废水处理池中分离出一株产纤维素酶菌株。经菌落及菌的形态观察,生理生化实验和16SrDNA鉴定,判断其为一株荧光假单胞菌,被命名为Pseudomonas fluorescens sp.strainYL。通过其生长曲线和产酶动力学研究,对数期比生长速率约为0.125h-1。纤维素酶的产生与细菌的生长紧密相关联。该菌在摇瓶培养中以微晶纤维素唯一碳源时,粗酶液的最高CMC酶活出现在培养78h,达到17.12U/mL。然而以微晶纤维素和葡萄糖作为复合碳源时产酶活性最高,70h左右达92.3U/mL,而以蔗糖作为碳源时活性很小。这些结果表明:仅具有还原性基团的低聚糖才可诱导产纤维素酶,大分子纤维素对酶的诱导表达效果不及小分子还原糖,其酶的诱导生成可能是通过小分子还原糖间接实现的。     

极端油藏微生物多样性分析

文章通过对哈得油田超高温、超高盐油藏油水样品中微生物种类多样性和优势菌群的研究,考察极端油藏内源微生物的分布特征,探讨生物采油技术在超高温、超高盐油藏条件下的应用可行性。采集哈得油田HD1-1H、HD1-9H、HD1-15H、HD1-21H和HD1-23H 5组水平井油水样,利用第二代高通量测序技术测定油水样品内微生物的16S rDNA V3-V4变异区序列,应用QIIME软件整理和统计样本序列数目和操作分类单元(OTUs)数量,分析物种的丰度、分布和多样性,以及不同井微生物物种多样性丰度的差异。哈得油水样中内源微生物资源丰富,5组油水样属水平的微生物类群数分别为196、199、184、212和220,微生物在分类种类和所占比例上具有显著差异。优势菌群中有多种明确的采油功能微生物,如芽孢杆菌属、假单胞菌属、乳球菌属等。该研究明确了哈德油田具有较丰富的微生物采油物质基础,丰富了对超高温、超高盐极端油藏微生物多样性的认识,拓展了生物采油技术在极端油藏中的应用范围。     

两株溶藻细菌的分离鉴定及其溶藻特性

从富营养化池塘中筛选分离出两株溶藻细菌L7和L18,通过生理生化实验及16SrDNA测序进行鉴定,对其单一以及混合菌液去除铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)、水华鱼腥藻(Anabaena flos-aquae)的效果进行研究,并考查其溶藻方式。结果表明:菌液的滤液有溶藻效果,溶藻细菌具有间接溶藻特性;细菌需要一定的初始浓度才能有明显的溶藻效果,初始浓度越高,溶藻效果越好;溶藻效果大致趋势为混合菌液>L18>L7;不同生长时期溶藻菌,其滤液的溶藻效果差异很大,衰减期的滤液溶藻效果好于对数生长期和稳定期的;滤液投加体积分数与溶藻效果成正相关;细菌鉴定结果表明,L7为蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus),L18为短小芽孢杆菌(Bacilluspumilus)。     

浅谈大陆型冰川微生物多样性

冰川作为占据地球陆地总面积10%的生态环境,因其长期的低温、强辐射和寡营养,对生存于其中的生物具有极大的挑战,是极端环境的一个重要代表。本文以大陆型冰川区为主,分析雪样中细菌的多样性,总结了冰川微生物的种类特征、来源,及其易受到的环境影响因素。     

生态浮岛技术用于河湖污染修复进展研究

中国江河湖库水体污染状况严重,且难以用传统的物理、化学方法进行修复,生态浮岛作为一种生物－生态修复技术以其操作简单、处理效果好以及环境风险低等优点在河湖污染修复中得到大家的广泛关注。以发展进程为线索,作用主体和动力模式为依据对生态浮岛技术进行归纳总结,分类阐述了传统生态浮岛、组合型浮岛和微动力浮岛的研究及应用情况。展望了今后的研究方向,包括创建适于硝化菌和反硝化菌生长的微环境,加强生态系统交互作用和引入太阳能装置等。以期对生态浮岛在河湖污染修复中的研究及应用提供参考。     

原油降解菌的筛选鉴定及降解特性的研究

实验从河北省唐山市柳赞镇冀东油田油井污水中筛选出8株以原油为唯一碳源的降解菌株(编号为T1-8),通过形态学特征观察以及16SrDNA分子生物学鉴定,确定这8个菌株分别为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)、Bacillus safensis、短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)、嗜冷杆菌(Psychrobacter pulmonis)、鲁氏不动杆菌(Acinetobacter lwoffii)、纺锤芽孢杆菌(Bacillus fusiformis)和洋葱伯克霍尔德氏菌(Burkholderia cepacia)。采用无机盐培养基,以华北任丘油田原油为唯一碳源,分别对上述8种菌株进行原油降解能力测试,通过为期7d的降解,其相对应的降解率分别为67.14%、43.13%、30.37%、24.74%、43.00%、37.94%、55.28%和14.51%,而且其中的金黄色葡萄球菌和嗜冷杆菌对原油具有降解能力为首次报导。后续对铜绿假单胞菌进行了影响降解率的单因素实验,实验结果显示在pH为7、初始原油浓度为5g/L和菌液接种量1mL(约1.8×1010cfu/mL)时铜绿假单胞菌对原油的降解率达到其最大值67.14%。     

土壤微生物多样性的主要影响因素

土壤微生物是土壤生态系统的主要组成部分,而且不同的土壤具有不同的土壤微生物群落。影响土壤微生物多样性的因素很多,主要可以分为自然因素和人为因素。本文将从土壤微生物多样性的影响因素的两个方面阐述目前国内外土壤微生物多样性的研究现状。