运用PCR-DGGE和克隆技术对串联附积床系统生物膜菌群的分析

采用PCR-DGGE﹑克隆等分子生物学手段研究了多级串联附积床同时硝化反硝化脱氮系统生物膜菌群的时间演变,并对生物膜菌群进行同源性分析和系统发育树构建,同时讨论了生物膜菌群对系统中有机物的去除及对同时硝化反硝化脱氮的贡献.结果表明,随着时间的推移,生物膜菌群发生了较大演变而且具有高度多样性.对DGGE图谱优势条带进行分析表明,优势菌群分为5个不同的细菌类群:β-变形菌类群(β-proteobacteria)﹑γ-变形菌类群(γ-proteobacteria)、未分类菌类群(unclassified bacteria)、α-变形菌类群(α-proteobacteria)、放线菌类群(Actinobacteria).β-变形菌类群不仅在数量上占有优势,而且在有机物的降解、营养物质的去除中起着重要作用.生物膜细菌中起硝化作用的主要是亚硝化单胞菌和硝化螺旋菌;起反硝化作用的主要是施氏假单胞菌.     

鲍鱼贮藏过程中细菌的多样性

为探索鲍鱼贮藏过程中细菌的多样性及变化,以鲍鱼样本中的细菌总DNA为模板,使用细菌的通用引物(27f和1 492r),采用聚合酶链式反应——限制性片段长度多样性(PCR-RFLP)方法分析冷藏(4℃)和常温(20℃)贮藏过程中细菌菌群多样性。结果表明,鲍鱼在4和20℃贮藏开始时的优势系统类群均为变形杆菌门。随着贮藏时间的延长,细菌的多样性总体均呈现下降趋势。在贮藏过程中,弧菌和弓形菌属有明显增加现象。在贮藏结束时,细菌的多样性略有不同,4℃贮藏18d的优势菌为梭杆菌(29%),20℃贮藏72h的优势菌为乳酸乳球菌(30%)。相比较于传统的培养方法,PCR-RFLP法能更加全面、准确地探究鲍鱼贮藏过程中的细菌菌群多样性。     

大连海湾仿刺参肠道细菌多样性的16S rDNA分析

采用构建16SrDNA克隆文库的方法对大连湾仿刺参肠道中的细菌进行了多样性研究,NCBI数据库中序列的Blast比对结果表明,大连湾仿刺参肠道细菌具有高度多样性。挑取149个阳性克隆子,经HinfⅠ和HaeⅢ限制性内切酶谱型分析后得到36个可操作分类单元(OTUs)进行序列测定,克隆文库库容覆盖率为75.8%,结果是大连湾仿刺参肠道细菌分属于14种(属),主要为弧菌(Vibiro),优势菌群为Proteobacteria,占86.1%。用CLUSTAL X软件对36个OTUs序列和NCBI基因库中最相似的序列进行分析,应用MEGA 4软件中neighbor-joining方法构建系统发育树,确定大连湾仿刺参肠道细菌与已知菌之间基因系统进化关系。     

常温低基质亚硝化反应器功能菌群解析

为维持亚硝化反应器稳定运行提供微生物理论基础,以常温(18~21.5℃)低基质推流式亚硝化反应器为对象,解析其稳定运行期间功能菌群特征.通过检测反应器三氮变化检验其亚硝化效果.利用扫描电镜(SEM)观察污泥微观结构,通过荧光原位杂交(FISH)、变性梯度凝胶电泳技术(DGGE)及克隆测序等方法,解析微生物菌群特性.保持反应器低溶解氧环境(0.1~0.6 mg/L),使氨氧化菌(AOB)竞争力强于亚硝酸盐氧化菌(NOB),在连续流运行80 d内,平均亚硝化率几乎为100%,出水NO2--N与NH4+-N质量比稳定在1.11.SEM结果显示,亚硝化污泥中球形细菌为优势菌群.FISH结果显示,AOB与NOB的相对比例分别为37.3%与4.4%.PCR-DGGE结果表明,反应器内存在6类优势微生物菌群,其中Nitrosomonas sp.为功能微生物AOB.由多种微生物组成的功能菌群维持反应器亚硝化稳定运行.     

基于高通量测序技术的盐地碱蓬根际细菌群落多样性分析

碱蓬(Suaeda glauca Bunge)是盐碱性土壤的先锋植物,了解碱蓬根际的微生物,对理解碱蓬适应碱性土壤的生活习性,进一步开发盐地碱蓬具有一定意义。利用Miseq测序平台对采自辽宁红海滩的4个碱蓬样品进行细菌DNA V3+V4序列测定,并分析该植株根际土壤的细菌群落结构及多样性。结果显示,在这4个样品中共检测到143041条有效序列,1346个OTU,涉及27个门类、60个纲类、104个目类、193个科类、355个属类和408个种类;基于OTU数量进行样品间和样品内的多样性分析的结果显示:陆地的盐地碱蓬的根际土壤与水洼附近盐地碱蓬的根际土壤的细菌组成相似,其中陆地样品细菌群落多样性最高;门水平中占比最多的三个门类分别为变形菌门(Proteobacteria)、蓝细菌门(Cyanobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes);属水平上,20个优势菌属中变形菌门的细菌属占比接近50%。该结果对了解盐地碱蓬根系微生物组成,探寻碱蓬的生长特性提供了线索,也为寻找和筛选资源微生物提供研究思路。     

晚期垃圾渗滤液MBR亚硝化系统中细菌及功能菌的多样性

为了处理晚期垃圾渗滤液,利用膜生物反应器(membrane bioreactor,MBR)实现了稳定亚硝化.分别构建总细菌通用克隆文库和针对亚硝化功能菌氨氧化菌(ammonia oxidizing bacteria,AOB)的功能基因——amo A基因的克隆文库,来研究稳定期亚硝化系统中微生物多样性.从16S r DNA克隆文库中随机挑选82个阳性克隆子进行序列测定,将测序结果与Genbank中已有模式菌株的序列进行比对后发现,亚硝化系统中主要有4个优势菌群,分别是Proteobacteria类群(64.65%)、未培养菌(uncultured bacterium)类群(18.3%)、Bacteroidetes类群(9.76%)、Firmicutes类群(7.32%).构建针对AOB的amo A功能基因的克隆文库,从文库中挑选73个阳性克隆子进行序列测定,经序列比对后发现在系统中仅检测到了亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)和未培养菌,分别占41.1%和58.9%.这表明系统中起到亚硝化作用的微生物种群主要是亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas).此外,未培养细菌的大量存在表明,系统中还存在着丰富的微生物资源等待进一步的开发利用.     

桂林桃花江水体可培养中温细菌的种群及分布

研究了桂林桃花江水体可培养中温细菌的种群及分布.16S rDNA序列分析表明,分离获得的51株细菌主要属于-γProteobacteria(45.10%)、β-Proteobacteria(27.45%)和Firm icutes(23.53%)三大类群,其中大部分细菌与假单胞菌属(Pseudomonas)、不动杆菌属(Acinetobacter)和芽孢杆菌属(Bacillus)系统发育关系密切.共分为24个不同的分类单元,Shannon多样性指数为3.14.细菌数量在取样点26、32、33、38、42和43号较多(约105cfu/mL),在取样点9、14、20、31和35号较少(约103cfu/mL).各取样点均有假单胞菌属(Pseudomonas)分布.排污口附近分布有芽孢杆菌属(Bacillus)、不动杆菌属(Acinetobacter)和水生螺菌属(Aquaspirillum).深层洁净的水体中分布有小球菌属(M icrococcus)和色杆菌属(Chromobacterium).     

仿刺参体表微生物的菌相分析

采用3种培养基对大连仿刺参体表微生物进行分离,并通过细菌形态、生理生化特性和16SrD-NA分子生物学相结合的方法对分离纯化的细菌进行鉴定,从而了解大连仿刺参体表的菌群组成。结果表明,从仿刺参体表分离纯化了105株细菌,鉴定出10种不同的菌属分别为交替假单胞菌属(Pseud-oalteromonas)、希瓦氏菌属(Shewanella)、假单胞菌属(Pseudomonas)、弧菌属(Vibrio)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),变形菌属(Proteobacterium)、Alteromonadacea、不动杆菌属(Acinetobacter)、解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloiquefaciens),腐生葡萄球菌(Staphylococcus saprophyticus),其中交替假单胞菌属和弧菌属分别占分离菌株的23.8%和22.9%。     

中国浓香型白酒窖池中原核微生物的特性及系统发育分析

利用PBS缓冲液富集窖池酒醅中的微生物菌体，研究窖池中微生物区系分布及相互关系。在分子分类水平上，运用PCR扩增技术和16S rDNA序列同源性分析等方法测定窖池中原核微生物的16S rRNA基因全序列，根据与基因数据库中相似菌群16S rDNA序列的同源性比较建立系统发育树图。结果发现：当浓香型窖池中酒醅发酵60d后，窖池中心部位仅有细菌分布且主要分为4个菌群，高G C(mol)％革兰氏阳性放线菌群、低G C(mol)％革兰氏阳性乳酸细菌群、梭杆菌群、革兰氏阴性紫细菌群，其中，β-紫细菌群约占窖池中原核微生物的80％。     

基于城市污水好氧颗粒污泥脱氮除磷系统种群多样性研究

采用16S rDNA克隆文库方法对城市污水脱氮除磷好氧颗粒污泥的细菌种群进行了多样性研究.从16SrDNA克隆文库中随机挑选110个克隆子测序并进行了BLAST比对.结果表明:好氧颗粒污泥序批式反应器(GSBR)系统中细菌群落具有高度多样性,包含14个类群,优势细菌类群为Proteobacteria类群(变形菌类群),占85.18%;细菌类群优势顺序为β-Proteobacteria、α-Proteobacteria、γ-Proteobacteria、uncultured Bacteroidetes、Candidatedivision TM7、δ-proteobacterium、Firmicutes、Planctomycetacia、Actinobacteria、Sphingobacteria、Flavobacteria、Cytophagia、Uncultured bacterium和Uncultured anaerobic bacterium.初步分析了不同细菌类群在脱氮除磷系统中的作用,其中,Proteobacteria纲中部分为聚磷菌,Acidovorax sp.、Planctomycetacia、Cytophagia、Flavobacteria对氮的脱除均有一定作用.     

Ecology detection of moderate thermophilic enrichment at Lau Basin hydrothermal vents

Culturable thermophilic microorganisms were enriched from samples collected from Lau Basin hydrothermal vents in artificial seawater medium at 45 °C and pH 7.0. Microbial diversities of the enriched communities were defined by performing a restriction fragment length polymorphism (RFLP) analysis of 16S rRNA gene sequences with enzymes MspI and Hin6 I. A total of 14 phylotypes have been detected by the RFLP patterns identified for 16S rRNA clone libraries of the enrichment. Analysis of sequences showed that ...     

丝状膨胀好氧颗粒污泥细菌组成及丝状膨胀的控制

采用构建16S rDNA克隆文库方法对发生丝状膨胀的好氧颗粒污泥的细菌种群进行研究.结果表明,丝状膨胀的好氧颗粒污泥共包含六大类群,分别是β-proteobacteria(36.23%)、Sphingobacteria(20.29%)、δ-Pro-teobacteria(13.04%)、Flavobacteria(10.14%)、γ-Proteobacteria(1.45%)和Actinobacteria(1.45%),通过序列比对可知好氧颗粒污泥中存在Sphaerotilus natans等丝状菌,但根据所占比例确定其不是导致好氧颗粒污泥丝状膨胀的细菌.对膨胀颗粒污泥外边缘的丝状微生物进一步鉴定,发现它属于丝状真菌.试验验证了进水pH随运行时间降低是导致葡萄糖配水培养好氧颗粒污泥发生丝状膨胀的主要原因.采用缩短运行周期、运行过程中投加NaHCO3和减少曝气量的方法均可预防好氧颗粒污泥的丝状膨胀,但投加碱度是最直接有效的方法,且在发生丝状膨胀初期还可通过该方法控制膨胀.     

黑龙江省不同产地亚麻温水脱胶系统细菌茵群结构分析

为使微生物脱胶方法在黑龙江省乃至全国范围内推广,需要对黑龙江省各地亚麻茎秆上的微生物分布情况加以研究.在实验室条件下模拟亚麻温水脱胶系统,采用PCR-DGGE技术对黑龙江省虎林市、北安市、孙吴县、双城市、明水县5个主要的亚麻种植区域所产亚麻原茎的温水脱胶系统中细菌群落多样性进行分析,结果显示,孙吴县和明水县所产亚麻沤制系统中SHANNON-WINENER指数(H)变化趋势相似,虎林市、北安市、双城市所产亚麻沤制系统中H值变化趋势相似,但5个地区亚麻温水脱胶系统中细菌多样性并不丰富.对北安D(GE图谱中两个主要条带进行序列分析,结果表明d条带中主要包含4类菌群,即泛菌属(Pantoea)、芽孢杆菌属(Bacillus)、不可培养细菌(Unidentified bacterium)及未知细菌(New);e条带只含有一个主要类群,假单胞菌属(Pseudomonas).     

鳙鱼鱼圆保存条件标准化研究

采用鳙鱼制作鱼圆,用标准化条件去检测存放于冰温条件下鳙鱼鱼圆卫生指标菌落总数,据此建立鱼圆的保存条件,结果表明：用2．6％盐溶液浸泡保存的鳙鱼鱼圆在0～-1℃下可保存4～5天,并获得较好的品质特征。     

基于16SrRNA基因的戈登氏菌演化分析

探讨19种戈登氏菌共31株间16SrRNA基因演化关系。利用16SrRNA基因序列进行相似性分析和同源性比对,并运用Neighbor．Joining法构建进化树,进行演化分析。其中13条16SrRNA基因序列来自临床分离株,其他16SrRNA基因序列来自Genbank。结果表明：13株临床分离菌株包含4株Gordoniaparaffinivorans,6株Gordoniabronchialis和3株Gordoniasputi,临床分离株的相似性百分比为93．5％-99．7％;16SrRNA基因序列在戈登氏菌不同种间存在较为明显的差异性（2％-6．2％）,可将临床分离株鉴定到种。进化分析结果显示：戈登氏菌分为两大类群,三种临床分离株在演化上按出现的先后依次为Gordoniabronchialis、Gor-doniasputi、Gordoniaparaffinivorans。所做研究可为戈登氏菌相关疾病的流行、预防、治疗和控制提供一定的参考。     

运用自能原理的混合压气式灭弧室的研究

运用断路器开断电流过程中灭弧室的自能原理，研究了混合压气式灭弧室的压力特性，对开断短路大电流和回路小电流时的气流进行了分析，并和传统的单压式灭弧室的开断性能进行了比较     

一株碱性果胶酶高产菌株的筛选与鉴定

对天津盐碱地土壤样品中分离筛选的碱性果胶酶高产菌株进行生理生化及分子生物学鉴定,确定其生物学分类地位。以果胶为底物从土壤中筛选碱性果胶酶生产菌株,对复筛获得的菌株L520进行16SrDNA基因测序和分析,结合Biolog微生物鉴定系统完成L520的菌种鉴定;常规的生理生化反应鉴定进一步阐明该菌株的生理生化特性。菌株L520在LB培养基上培养10 h左右产中生芽孢,能利用葡萄糖、甘露醇、木糖为碳源进行生长,降解淀粉,水解酪蛋白但不水解酪氨酸;16SrDNA（NCBI登陆号FJ906822）结果显示该菌株与枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌等有99%的相似性,Biolog鉴定系统中菌株L520培养16~24 h与Bacillus subtilis A相关数据为PROB 99%,SIM 0.853,DIST 2.06。该碱性果胶酶高产菌株分类学上属于芽孢杆菌属的枯草芽孢杆菌,命名为Bacillus subtilis L520,碱性果胶酶发酵活性达到45 U/mL。     

柠檬酸废水厌氧颗粒污泥微生物菌群结构解析

为揭示柠檬酸废水生物处理过程中功能菌群作用机制,以柠檬酸工业废水内循环厌氧反应塔(IC)中厌氧颗粒污泥为研究对象,统计颗粒粒径分布,通过环境扫描电子显微镜(ESEM)观察颗粒微观形态结构,利用高通量测序技术分析微生物多样性及菌群特征.结果发现,粒径在1.0~4.0 mm的颗粒所占比例最多,为74.4%.ESEM显示微生物分布以球形细菌为主.高通量测序得到8 397条有效序列,可划分操作分类单元(OTU)873个,Alpha多样性指数显示样品文库覆盖率0.936,Shannon指数为4.376,而ACE指数与Chao1指数分别为3 415.51与2 246.51,反映颗粒污泥中微生物种类与数量均较多.微生物菌群主要包括4大类,分别为可降解有机物的水解发酵菌群Paludibacter、Parabacteroides、Erysipelotrichaceae、Clostridium、Phascolarctobacterium、Aminobacterium、Saccharofermentans与Alkaliflexus(所占比例之和为24.93%);产氢产乙酸菌群Petrimonas与Syntrophomonas(所占比例之和为34.89%);产甲烷菌Methanosaeta(3.44%)及可耐受工业废水毒害的微生物菌群Levilinea、Longilinea与Thermovirga(所占比例之和为14.62%).