PCR-DGGE研究处理垃圾渗滤液序批式生物膜反应器(SBBR)中的细菌多样性

为了研究序批式生物膜反应器中的细菌多样性及其脱氮的微生物学机理,为工艺改进提供依据,从同步高效去除垃圾渗滤液中高氨氮和高COD的SBBR生物膜和渗滤液原水中采集微生物样品并提取微生物总DNA,使用细菌通用引物对（GC341F/907R）从总DNA中成功扩增出目标16S rDNA片段,然后对扩增的16S rDNA进行DGGE,对凝胶染色并进行条带统计分析和切胶测序,使用序列数据进行同源性分析并建立了系统发育树.结果表明,该驯化后的SBBR生物膜和渗滤液原水中都有比较丰富的细菌多样性,驯化的生物膜细菌主要来自渗滤液原水,而且生物膜细菌在反应器正常运行时不会出现明显的群落结构变化;在该SBBR中有多种硝化细菌与反硝化细菌、好氧反硝化细菌和厌氧氨氧化细菌共存,说明该反应器中可能同时存在全程硝化反硝化、同步硝化反硝化和厌氧氨氧化3种脱氮方式.研究结果为SBBR脱氮微生物机理研究提供了一些有价值的参考依据.     

细菌群落结构对水体富营养化的响应

于2005年2月在太湖不同营养水平湖区采集水样,寞接提取水样的总DNA,以细菌16SrDNA通用引物进行V3区PCR扩增,产物经DGGE(变性凝胶梯度电泳)分离后,获得水体细菌群落的16SrDNA指纹图谱;并运用FDC(表面荧光直接计数)方法对细菌丰度进行了测定.结果表明,水体中细菌的群落结构随着水体富营养化程度的改变产生明显变化,细菌数量呈现随水体营养水平增加而上升的趋势,营养水平较低的湖心区细菌数量仅为2.87×106 cells·mL-1,超富营养化的五里湖区水体中.细菌数量高达5.92×106cells·mL-1;细菌群落多样性随水体营养水平增加呈现显著的下降趋势,在超富营养化的1#、2#采样位点,细菌DGGE主要条带数量仅为23条,在沉水植物丰富区(贡湖湾)细菌DGGE主要条带数量达33条.PCA(主成分分析)的聚类结果表明,太湖水体中不同营养水平下的细菌群落多样性可大致归为3种类型,超富营养化的五里湖区水体细菌群落结构与梅粱湾及汞湖湾存在明显不同,可以大体归为超富营养类型、藻型湖区及草型湖区类型3种.此结果反映了水体富营养化过程中,由于营养物质的增加,促进了某些类群微生物的大量繁殖,水体中微生物的生物量显著增加;生态环境条件的恶化,造成了微生物多样性的下降,这可能导致原本稳定的水生态系统脆弱化.     

从不同反应器筛选、鉴别好氧反硝化菌

采用2个序批式反应器A和B,以硝态氮为唯一氮源,采用间歇曝气,以驯化、富集耐氧脱氮污泥.反应器A,其pH约为6.3,ρ(DO)为2.2～6.1 mg/L,碳氮比(ρ(C)/ρ(N),ρ(C)以ρ(COD_Cr)计)约为9;反应器B,其pH约为6.8～7.8,ρ(DO)为 2.2～3.0 mg/L,ρ(C)/ρ(N)约为15.2个反应器的ρ(NO₃－-N)均保持为80 mg/L.当2个反应器的总氮去除率达到60%以上,则认为完成好氧反硝化菌的富集.从2个反应器中共筛选得到20株BTB阳性菌,其中8株菌株的DNA样品经PCR成功扩增,进行16S rRNA测序.测序结果提交GenBank进行Blast同源性检索,并分析比对鉴别,判断8株菌株分属于假单胞菌(Pseudomonas),戴尔福特菌(Delftia),草螺菌(Herbaspirillum)和丛毛单胞菌(Comamonas)菌属.反硝化性能测定证实8株菌株均为好氧反硝化菌.      

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)。     

Radionuclides in cigarettes may lead to carcinogenesis via p16 inactivation

It is widely accepted that tobacco smoke is responsible for the vast majority of lung cancers worldwide. There are many known and suspected carcinogens present in cigarette smoke, including α-emitting radioisotopes. Epidemiologic studies have shown that increased lung cancer risk is associated with exposure to ionizing radiation, and it is estimated that the majority of smoking-induced lung cancers may be at least partly attributable to the inhaled and deposited radiation dose from radioisotopes in the cigarette smoke itself. Recent research shows that silencing of the tumor suppressor gene p16^INK4a (p16) by promoter methylation plays a role in smoking-related lung cancer. Inactivation of p16 has also been associated with lung cancer incidence in radiation-exposed workers, suggesting that radionuclides in cigarette smoke may be acting with other compounds to cause smoking-induced lung cancer. We evaluated the mechanism of ionizing radiation as an accepted cause of lung cancer in terms of its dose from tobacco smoke and silencing of p16. Because both radiation and cigarette smoking are associated with inactivation of p16, and p16 inactivation has been shown to play a major role in carcinogenesis, ionizing radiation from cigarette smoke likely plays a role in lung cancer risk. How large a role it plays, relative to chemical carcinogens and other modes of action, remains to be elucidated.     

一株高效脱硫脱氨氮菌的分离、鉴定及系统发育分析

从运行稳定的能同步脱臭的曝气生物滤池中采集样品,富集分离获得一株能高效脱硫脱氨氮的菌株TS-1。对分离菌株进行形态观察、生理生化试验及16S rRNA基因序列分析,结果表明,该菌株TS-1为革兰氏阳性菌,杆状;菌落在营养琼脂培养基上呈圆形,表面光滑,乳白色半透明;V-P试验阴性,能水解淀粉和明胶,利用柠檬酸盐生长;对菌株进行16S rRNA的PCR扩增,扩增产物测序结果表明分离菌株TS-1与巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）同源性达到99%;以16S rRNA同源性为基础构建了包括24株相关种属细菌在内的系统发育树,在系统发育树中,分离菌株TS1与Bacillus megaterium在同一分支。结合形态观察、生理生化试验及16S rRNA基因序列分析结果,将其初步鉴定为巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）。在常温（30±2）℃、转速为150 r/min的条件下,处理pH 7、S^2-和NH⁺₄-N分别为80 mg/L和88 mg/L的水样40 h,硫化物和氨氮的脱除率分别为91.8%和96.6%。     

活性污泥体系中聚糖菌的富集与鉴定

活性污泥体系中,聚糖菌(GAOs)在厌氧环境下与聚磷菌(PAOs)形成对底物的竞争关系,对聚糖菌的研究对于优化生物除磷工艺有重要意义。以葡萄糖为惟一碳源,在磷限制条件下,利用特殊运行方式对活性污泥进行驯化培养出了稳定的聚糖菌颗粒污泥,厌氧阶段磷释放量与有机物吸收量浓度(mg/L)比从7.4%下降为0.25%。从培养好的活性污泥反应器中分离获得2株聚糖菌,经菌落PCR和16S rRNA序列分析确定了所得聚糖菌菌株G1和菌株G2分别是枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和解鸟氨酸克雷伯氏菌(Klebsiella ornithinolytica)。     

高效降解环己酮红球菌JDM-3-12的分离及其系统发育分析

从岳阳巴陵石化公司环己酮生产车间总出水口的污泥中筛选到一株环己酮降解菌株,菌号为JDM-3-12;该菌能以环己酮为唯一碳源且能忍受5000 mg/L的环己酮,当环己酮的质量浓度为2000 mg/L时,在温度为30℃,转速为150 r/m in,pH=7的条件下,72小时内该菌株对环己酮的降解率达到97.91%。通过形态观察、生理生化特征检测和基于16S rRNA基因序列的系统发育分析,初步鉴定其为赤红球菌(Rhodococcus ruber)中的一个菌株,该菌最适生长温度为35℃,最适生长pH 7。     

渤海排污口邻近海域异养细菌的组成与分布

对渤海4个重点监测排污口（北塘、大蒲河、弥河和虞河）邻近海域异养细菌的组成和分布进行了调查研究。结果表明,分离到的各排污口邻近海域的细菌隶属于变形菌门（Proteobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）、放线菌门（Acti-nobacteria）和拟杆菌门（Bacteroidetes）4个细菌类群,其中变形菌门的细菌最丰富。各排污口的优势菌有所不同,北塘、弥河2个采样点的优势菌分别为Bacillus sp．、Pseudoalteromonas sp．,大蒲河采样点的优势菌为Vibrio sp．和Oceanospirillum sp．,虞河采样点的优势菌为 Shewanella sp．和 Bacillus sp．。多维尺度分析表明,北塘和虞河采样点的细菌种群特征较相近,细菌种群分布特征可能与排污口的海洋环境有一定的相关性。     

实时荧光定量PCR法快速测定水中微囊藻

以铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）16S rRNA基因片段为靶序列设计一对特异性引物,采用Real-time PCR法,对铜绿微囊藻进行定性、定量检测。试验表明,仅含铜绿微囊藻DNA模板的样品有特异性扩增,扩增产物熔解曲线平稳,峰尖且窄,熔解温度为（87±1）℃。以重组质粒pMD-18T-16S为标准品,检测区间为1．1×102 copies/mL～1．1×108 copies/mL,所得标准曲线符合制备实时定量PCR标准曲线的要求,对标准品进行测定,方法检出限为11 copies/mL。用该标准曲线对实验室培养获得的铜绿微囊藻DNA样品进行定量检测,与显微镜计数结果基本一致。