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一.工业循环冷却水系统中冷却水和生物膜微生物群落结构 二.土壤中莠去津降解菌的分离和特性研究

王金美  
【摘要】:敞开式循环冷却水系统中微生物的腐蚀是个十分严重的问题,然而循环冷却水系统中微生物的种群结构并不清楚。本文利用聚合酶链反应/变性梯度凝胶电泳PCR-DGGE方法和构建16S rRNA基因克隆库的方法分析了工业循环冷却水系统中冷却水中游离细菌和土壤颗粒附着细菌,以及池壁上生物膜细菌的群落结构。基于限制性酶切实验,三个克隆库共得到了45个可操作分类单位OTU。其中13个OTUs和数据库中最匹配序列同源性都较低,在91%-96%之间,说明是一些尚未获得培养和鉴定的新种菌株,其分类地位尚未确定。本文所得序列聚类成11个纲的细菌:α-变形菌纲Alphaproteobacteria, β-变形菌纲Betaproteobacteria, γ-变形菌纲Gammaproteobacteria,δ-变形菌纲Deltaproteobacteria,拟杆菌纲Bacteroidetes,酸杆菌纲Acidobacteria,放线菌纲Actinobacteria,浮霉菌纲Planctomycetacia,芽单胞菌纲Gemmatimonadetes,蓝藻纲Cyanobacteria, Candidate division OD1。三个克隆库的微生物种群结构有明显的差异,冷却水中浮游微生物的物种丰度远远低于土壤颗粒和管壁生物膜的。β-变形菌纲Betaproteobacteria是浮游微生物中的主要菌,占99%。在土壤颗粒中主要的优势菌为α-变形菌纲Alphaproteobacteria (20.5%),β-变形菌纲Betaproteobacteria (27.8%)和浮霉菌纲Planctomycetacia (42.0%)。生物膜系统中的优势菌有α-变形菌纲Alphaproteobacteria (47.9%),β-变形菌纲Betaproteobacteria (11.7%),酸杆菌纲Acidobacteria (13.1%)和芽单胞菌纲Gemmatimonadetes (11.3%)。为了更好地控制工业循环冷却水中微生物的腐蚀,这些物种的生理生态研究是十分必要的。 莠去津易对土壤和水域造成污染使得莠去津的环境污染问题得到广泛关注分离一株高效的,不受外界有机物质和肥料抑制的莠去津降解菌对于生物修复污染位点具有重要的现实意义。本文从山东玉米地土壤中分离到一株可以利用莠去津作为唯一碳源和氮源生长的菌wjm3,根据其表型特征,生理生化特性以及系统发育分析鉴定属于节杆菌属。该菌在12个小时内对250mg.L-1的莠去津的降解率为86.8%。外加碳源(葡萄糖,蔗糖,淀粉)和氮源(硫酸铵,硝酸钠)对该菌的降解无抑制作用。该菌在pH5.0-10.0,温度20-40。C有较强的生长和降解能力。综上,该菌的高的降解能力和外源碳氮源对降解无抑制作用以及宽泛的降解pH以及温度范围,表明了该菌在修复莠去津污染位点的很高的潜力。本文可能为莠去津的微生物降解提供一些新的见解,而且通过与不同的莠去津降解菌在降解能力和基因特性方面的比较来更好的理解该菌的进化地位,并且对节杆菌属细菌的功能有一定的补充。


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