本文關(guān)鍵詞：廢棄鉆井泥漿降解細(xì)菌遺傳多樣性研究及兩株降解細(xì)菌新種的確定

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【摘要】：石油天然氣是重要的化石能源,然而在油氣田的鉆探開采過程中會(huì)產(chǎn)生有大量鉆井泥漿,這些鉆井泥漿因成分復(fù)雜,有機(jī)污染物含量高,難以自然降解,排放在環(huán)境中會(huì)造成嚴(yán)重的污染。微生物修復(fù)因具有成本低、無污染、高效率等優(yōu)點(diǎn),在廢棄鉆井泥漿治理方面具有廣泛的應(yīng)用前景。本論文以分離自3種不同泥漿體系的36株降解細(xì)菌為材料,通過BOX-PCR、16S rDNA PCR-RFLP和16S rRNA基因序列系統(tǒng)發(fā)育分析,研究了泥漿降解細(xì)菌的遺傳多樣性和系統(tǒng)發(fā)育地位；進(jìn)而篩選出優(yōu)勢降解菌,并對(duì)優(yōu)勢菌株的降解特性及其對(duì)柴油的代謝產(chǎn)物進(jìn)行了初步研究。采用形態(tài)學(xué)特征、生理生化特征、全細(xì)胞組分分析、16S rRNA基因和gyrB基因序列系統(tǒng)發(fā)育分析,以及DNA同源性分析等方法,確定了降解菌JH2和JHZ4的分類地位。研究結(jié)果如下：(1)廢棄鉆井泥漿中降解菌具有豐富的遺傳多樣性。BOX-PCR指紋圖譜分析將36株降解菌分成了5個(gè)群；16S rDNA PCR-RFLP分析中,供試菌株形成了18種16SrDNA遺傳圖譜類型,表明了廢棄鉆井泥漿中的降解菌具有豐富的遺傳多樣性。選取了15株代表菌測定16S rRNA基因全序列,并構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹以分析系統(tǒng)發(fā)育地位。結(jié)果顯示,泥漿降解細(xì)菌分別屬于芽孢桿菌屬(Bacillus),鹽單胞菌屬(Halomonas),假單胞菌屬(Pseudomonas), Sinobaca菌屬、Belliella菌屬以及根瘤菌屬(Rhizobium) 6個(gè)屬,其中芽孢桿菌為優(yōu)勢菌。(2)在實(shí)驗(yàn)室條件下,代表菌株均能有效去除廢棄泥漿的COD,降解柴油能力較強(qiáng)。其中,JH2菌株的降解效果最佳,處理7d后,鉆井泥漿中COD去除率達(dá)60.5%,對(duì)柴油降解率達(dá)50%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,當(dāng)接種量逐步增加時(shí),JH2菌株對(duì)鉆井泥漿中COD和柴油的降解率也隨之增加,在接種量為10%時(shí),降解率最高。而且菌株JH2對(duì)環(huán)境pH具有較好的適應(yīng)性,在pH7.0和pH9.3條件下,JH2菌株均能很好地降解泥漿中COD和柴油。JH2能以柴油為惟一碳源生長,GC-MS結(jié)果顯示,JH2可快速地將柴油中C10-C27直鏈烷烴和支鏈烷烴分解為小分子物質(zhì)。(3)采用多相分類技術(shù),確定了兩株潛在細(xì)菌新種的分類地位。JHZ4~T為兼性厭氧的革蘭氏陽性桿菌,主要的脂肪酸(10%)種類為anteiso-C15:0, C-11:0 iso 30H和iso- C16:0,(G+C)mol%為50.4%(Tm)。與Paenibacillus amylolyticusDSM11747T, Paenibacillus xylanexedens DSM 21292T和Paenibacillus tundrae DSM21291T的16S rRNA基因序列相似性為分別為98.6%,98.2%和98.1%。與類芽孢桿菌屬(Paenibacillus)菌株的gyrB基因序列相似性均小于85%；與Paenibacillus amylolyticus DSM 11747T, Paenibacillus tundrae DSM 21291T及Paenibacillus xylanexedens DSM 21292T的DNA-DNA雜交率分別為32.4%±1.6,39.3%±0.6和4.9%±0.8。最終將該菌株命名為Paenibacillus qionglaiensis JHZ4~T。JH2~T為嚴(yán)格好氧的革蘭氏陽性球菌,主要脂肪酸(10%)為anteiso-C15:0和anteiso-C17:0,(G+C) mol%為49%(Tm)。與Sinobaca qinghaiensis DSM 17008T的16SrRNA基因序列相似性為98.9%,gyrB基因系列相似性為87.8%,DNA-DNA雜交率為40.3%±1.6。綜上,將該菌株命名為Sinobaca bifengensis JH2~T。
【關(guān)鍵詞】：廢棄泥漿 降解菌 多相分類 類芽孢桿菌 Sinobaca
【學(xué)位授予單位】：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X741;X172
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 文獻(xiàn)綜述10-22
• 1.1 引言10-11
• 1.2 廢棄鉆井泥漿研究進(jìn)展11-14
• 1.2.1 廢棄鉆井泥漿11
• 1.2.2 廢棄鉆井泥漿的危害11
• 1.2.3 廢棄鉆井泥漿治理進(jìn)展11-12
• 1.2.4 廢棄鉆井泥漿的生物處理12-14
• 1.3 細(xì)菌多樣性研究方法14-16
• 1.3.1 經(jīng)典分類法14-15
• 1.3.2 基于PCR技術(shù)的分類方法15-16
• 1.4 細(xì)菌新種鑒定16-20
• 1.4.1 傳統(tǒng)分類方法17-18
• 1.4.2 分子生物學(xué)分類法18-20
• 1.5 類芽孢桿菌屬(Paenibacillus)的分類現(xiàn)狀20
• 1.6 Sinobaca菌屬的分類現(xiàn)狀20
• 1.7 本研究立題依據(jù)及主要研究內(nèi)容20-22
• 1.7.1 立題依據(jù)20-21
• 1.7.2 研究內(nèi)容21-22
• 第二章 不同體系廢棄鉆井泥漿高效降解菌遺傳多樣性研究22-31
• 2.1 材料與方法22-25
• 2.1.1 試驗(yàn)菌株22
• 2.1.2 DNA的提取22-23
• 2.1.3 BOX-PCR指紋圖譜分析23
• 2.1.4 16S rDNA PCR-RFLP分析23-24
• 2.1.5 代表菌株16S rRNA基因序列測定24
• 2.1.6 數(shù)據(jù)處理24-25
• 2.2 結(jié)果分析25-29
• 2.2.1 BOX-PCR指紋圖譜分析25-26
• 2.2.3 16S rDNA PCR-RFLP結(jié)果分析26-28
• 2.2.4 16S rRNA基因系統(tǒng)發(fā)育分析28-29
• 2.3 討論29-31
• 第三章 廢棄鉆井泥漿高效降解菌篩選及降解特性研究31-39
• 3.1 材料與方法31-33
• 3.1.1 供試材料31
• 3.1.2 泥漿基礎(chǔ)理化性質(zhì)測定31
• 3.1.3 優(yōu)勢降解菌的篩選31-32
• 3.1.4 不同條件下降解菌降解效果測定32
• 3.1.5 優(yōu)勢菌株對(duì)柴油代謝降解產(chǎn)物的測定32-33
• 3.1.6 數(shù)據(jù)處理33
• 3.2 結(jié)果分析33-37
• 3.2.1 鉆井泥漿基本特性33
• 3.2.2 優(yōu)勢菌株的篩選33-35
• 3.2.3 不同條件下降解菌的降解效果35-36
• 3.2.4 JH2降解柴油的中間產(chǎn)物分析36-37
• 3.3 討論37-39
• 第四章 兩株廢棄鉆井泥漿降解細(xì)菌新種的確定39-64
• 4.1 材料與方法39-48
• 4.1.1 供試菌株39
• 4.1.2 表型特征分析39-44
• 4.1.3 脂肪酸成分測定44-45
• 4.1.4 16S rRNA基因序列測定45
• 4.1.5 gyrB基因序列測定45-46
• 4.1.6 DNA同源性分析和菌株G+C mol%含量測定46-48
• 4.1.7 數(shù)據(jù)處理48
• 4.2 結(jié)果與分析48-62
• 4.2.1 JHZ4分類地位確定48-57
• 4.2.2 JH2分類地位確定57-62
• 4.3 討論62-64
• 第五章 結(jié)論與建議64-66
• 5.1 結(jié)論64-65
• 5.2 進(jìn)一步研究建議65-66
• 參考文獻(xiàn)66-76
• 致謝76-77
• 附錄：部分培養(yǎng)基及試劑配方77

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：897077