針鐵礦/赤鐵礦對互營氧化產(chǎn)甲烷過程中微生物代謝途徑和主要基因的影響
發(fā)布時間:2021-04-28 02:09
有機質(zhì)厭氧產(chǎn)甲烷過程中,短鏈脂肪酸互營氧化是有機質(zhì)降解的關(guān)鍵環(huán)節(jié),目前人們對于參與該過程的微生物群落及功能了解不多,研究發(fā)現(xiàn)鐵氧化物能促進(jìn)互營氧化產(chǎn)甲烷。本論文重復(fù)添加碳源丙酸和丁酸,以針/赤鐵礦為代表,用16S rRNA高通量測序技術(shù)分析不同產(chǎn)甲烷周期中微生物群落變化,用熒光定量PCR和宏基因組測序的方法研究丙酸和丁酸互營氧化代謝途徑以及產(chǎn)甲烷過程中主要基因。主要結(jié)論如下:(1)隨著產(chǎn)甲烷周期的延長,微生物群落組成的種類更加多樣,細(xì)菌初始為AUTHM297和T78,隨后開始出現(xiàn)丙酸氧化菌或丁酸氧化菌,到第六個產(chǎn)甲烷周期中優(yōu)勢微生物已經(jīng)富集,在丙酸和丁酸組中優(yōu)勢細(xì)菌分別為Syntrophobacter和Syntrophomonas,產(chǎn)甲烷古菌為Methanothrix,Methanoculleus和Methanosarcina。(2)通過底物降解實驗可知添加針/赤鐵礦能促進(jìn)丙酸到乙酸反應(yīng),赤鐵礦的效果最顯著,針鐵礦次之,不添加鐵氧化物的對照組最慢;定量PCR實驗bac16s rRNA細(xì)菌的基因拷貝數(shù)在同一數(shù)量級108范圍內(nèi),定量PCR和宏基因組方法測得mcr基因的...
【文章來源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 微生物厭氧產(chǎn)甲烷概述
1.2.1 脂肪酸互營氧化
1.3 導(dǎo)電材料促進(jìn)產(chǎn)甲烷現(xiàn)狀
1.4 種間電子傳遞
1.5 論文的研究意義及主要內(nèi)容
第二章 材料與方法
2.1 實驗設(shè)計
2.1.1 實驗材料
2.2 測試方法
2.2.1 甲烷的測定
2.2.2 VFA的測定
2.2.3 污泥樣品DNA的提取
2.3 16S rRNA高通量測序
2.4 質(zhì)粒的獲取
2.4.1 熒光定量PCR
2.5 生物信息學(xué)分析
2.5.1 宏基因組文庫的構(gòu)建和測序
2.5.2 宏基因組數(shù)據(jù)分析
2.5.3 基因預(yù)測和基因豐度
2.5.4 分類預(yù)測和功能注釋
第三章 不同產(chǎn)甲烷周期的微生物群落變化
3.1 前言
3.2 微生物群落分析
3.2.1 門水平細(xì)菌群落分析
3.2.2 屬水平古菌群落分析
3.2.3 屬水平細(xì)菌群落分析
3.3 本章小結(jié)
第四章 鐵氧化物對丙酸互營氧化的影響
4.1 前言
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 丙酸降解
4.2.2 丙酸組微生物群落分析
4.2.3 代謝功能注釋
4.2.4 丙酸代謝
4.2.5 甲烷代謝
4.2.6 Pili和細(xì)胞色素基因情況
4.3 小結(jié)
第五章 鐵氧化物對丁酸互營氧化的影響
5.1 前言
5.2 結(jié)果與討論
5.2.1 丁酸的降解
5.2.2 丁酸組微生物群落分析
5.2.3 代謝功能注釋
5.2.4 丁酸代謝
5.2.5 甲烷代謝
5.2.6 Pili和細(xì)胞色素基因情況
5.3 小結(jié)
第六章 結(jié)論
6.1 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動及成果情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]微生物直接種間電子傳遞:機制及應(yīng)用[J]. 黃玲艷,劉星,周順桂. 土壤學(xué)報. 2018(06)
[2]qPCR揭示丙酸降解菌群隨OLR提高的演替規(guī)律[J]. 張立國,李彥霖,班巧英,李建政. 中國環(huán)境科學(xué). 2018(08)
[3]導(dǎo)電性生物炭促進(jìn)Geobacter和Methanosarcina共培養(yǎng)體系互營產(chǎn)甲烷過程[J]. 李堅,湯佳,莊莉,許杰龍. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報. 2018(07)
[4]Comparative transcriptomic insights into the mechanisms of electron transfer in Geobacter co-cultures with activated carbon and magnetite[J]. Shiling Zheng,Fanghua Liu,Meng Li,Leilei Xiao,Oumei Wang. Science China(Life Sciences). 2018(07)
[5]微生物直接電子傳遞:甲烷代謝古菌研究進(jìn)展[J]. 周婷,余林鵬,符力,周順桂. 應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報. 2018(05)
[6]鐵氧化物對有機質(zhì)厭氧產(chǎn)甲烷過程的影響及其機制[J]. 張勛,陳天虎,王進(jìn),岳正波. 地球科學(xué). 2018(S1)
[7]丁酸和戊酸互營氧化產(chǎn)甲烷微生物學(xué)研究進(jìn)展[J]. 易悅,王慧中,鄭丹,茍敏,湯岳琴. 中國沼氣. 2017(03)
[8]丙酸互營氧化菌群對厭氧消化過程中丙酸累積的調(diào)控研究進(jìn)展[J]. 凡慧,馬詩淳,黃艷,鄧宇. 中國沼氣. 2016(04)
[9]土壤鐵氧化物對有機質(zhì)產(chǎn)甲烷過程的影響及其機制[J]. 唐子陽,湯佳,莊莉,馬金蓮,周順桂,樊霆. 生態(tài)學(xué)雜志. 2016(06)
[10]微生物互營產(chǎn)甲烷研究進(jìn)展[J]. 張小元,李香真,李家寶. 應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報. 2016(01)
博士論文
[1]厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸微生物種群生態(tài)及互營關(guān)系研究[D]. 王晉.江南大學(xué) 2013
[2]污泥厭氧消化過程中乙酸累積的微生態(tài)機理研究[D]. 許科偉.江南大學(xué) 2010
碩士論文
[1]磁鐵礦介導(dǎo)丙酸互營氧化產(chǎn)甲烷過程的微生物機制[D]. 李堅.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所) 2018
[2]針鐵礦赤鐵礦強化短鏈脂肪酸厭氧產(chǎn)甲烷研究[D]. 徐誠.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[3]餐廚垃圾厭氧消化產(chǎn)甲烷影響因素研究及機理探討[D]. 陳泓.北京化工大學(xué) 2016
[4]不同年齡階段山羊瘤胃古菌,細(xì)菌菌群結(jié)構(gòu)組成研究[D]. 郭偉.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[5]鐵氧化物強化纖維素類生物質(zhì)產(chǎn)甲烷研究[D]. 時昌波.合肥工業(yè)大學(xué) 2014
本文編號:3164593
【文章來源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 微生物厭氧產(chǎn)甲烷概述
1.2.1 脂肪酸互營氧化
1.3 導(dǎo)電材料促進(jìn)產(chǎn)甲烷現(xiàn)狀
1.4 種間電子傳遞
1.5 論文的研究意義及主要內(nèi)容
第二章 材料與方法
2.1 實驗設(shè)計
2.1.1 實驗材料
2.2 測試方法
2.2.1 甲烷的測定
2.2.2 VFA的測定
2.2.3 污泥樣品DNA的提取
2.3 16S rRNA高通量測序
2.4 質(zhì)粒的獲取
2.4.1 熒光定量PCR
2.5 生物信息學(xué)分析
2.5.1 宏基因組文庫的構(gòu)建和測序
2.5.2 宏基因組數(shù)據(jù)分析
2.5.3 基因預(yù)測和基因豐度
2.5.4 分類預(yù)測和功能注釋
第三章 不同產(chǎn)甲烷周期的微生物群落變化
3.1 前言
3.2 微生物群落分析
3.2.1 門水平細(xì)菌群落分析
3.2.2 屬水平古菌群落分析
3.2.3 屬水平細(xì)菌群落分析
3.3 本章小結(jié)
第四章 鐵氧化物對丙酸互營氧化的影響
4.1 前言
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 丙酸降解
4.2.2 丙酸組微生物群落分析
4.2.3 代謝功能注釋
4.2.4 丙酸代謝
4.2.5 甲烷代謝
4.2.6 Pili和細(xì)胞色素基因情況
4.3 小結(jié)
第五章 鐵氧化物對丁酸互營氧化的影響
5.1 前言
5.2 結(jié)果與討論
5.2.1 丁酸的降解
5.2.2 丁酸組微生物群落分析
5.2.3 代謝功能注釋
5.2.4 丁酸代謝
5.2.5 甲烷代謝
5.2.6 Pili和細(xì)胞色素基因情況
5.3 小結(jié)
第六章 結(jié)論
6.1 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動及成果情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]微生物直接種間電子傳遞:機制及應(yīng)用[J]. 黃玲艷,劉星,周順桂. 土壤學(xué)報. 2018(06)
[2]qPCR揭示丙酸降解菌群隨OLR提高的演替規(guī)律[J]. 張立國,李彥霖,班巧英,李建政. 中國環(huán)境科學(xué). 2018(08)
[3]導(dǎo)電性生物炭促進(jìn)Geobacter和Methanosarcina共培養(yǎng)體系互營產(chǎn)甲烷過程[J]. 李堅,湯佳,莊莉,許杰龍. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報. 2018(07)
[4]Comparative transcriptomic insights into the mechanisms of electron transfer in Geobacter co-cultures with activated carbon and magnetite[J]. Shiling Zheng,Fanghua Liu,Meng Li,Leilei Xiao,Oumei Wang. Science China(Life Sciences). 2018(07)
[5]微生物直接電子傳遞:甲烷代謝古菌研究進(jìn)展[J]. 周婷,余林鵬,符力,周順桂. 應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報. 2018(05)
[6]鐵氧化物對有機質(zhì)厭氧產(chǎn)甲烷過程的影響及其機制[J]. 張勛,陳天虎,王進(jìn),岳正波. 地球科學(xué). 2018(S1)
[7]丁酸和戊酸互營氧化產(chǎn)甲烷微生物學(xué)研究進(jìn)展[J]. 易悅,王慧中,鄭丹,茍敏,湯岳琴. 中國沼氣. 2017(03)
[8]丙酸互營氧化菌群對厭氧消化過程中丙酸累積的調(diào)控研究進(jìn)展[J]. 凡慧,馬詩淳,黃艷,鄧宇. 中國沼氣. 2016(04)
[9]土壤鐵氧化物對有機質(zhì)產(chǎn)甲烷過程的影響及其機制[J]. 唐子陽,湯佳,莊莉,馬金蓮,周順桂,樊霆. 生態(tài)學(xué)雜志. 2016(06)
[10]微生物互營產(chǎn)甲烷研究進(jìn)展[J]. 張小元,李香真,李家寶. 應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報. 2016(01)
博士論文
[1]厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸微生物種群生態(tài)及互營關(guān)系研究[D]. 王晉.江南大學(xué) 2013
[2]污泥厭氧消化過程中乙酸累積的微生態(tài)機理研究[D]. 許科偉.江南大學(xué) 2010
碩士論文
[1]磁鐵礦介導(dǎo)丙酸互營氧化產(chǎn)甲烷過程的微生物機制[D]. 李堅.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所) 2018
[2]針鐵礦赤鐵礦強化短鏈脂肪酸厭氧產(chǎn)甲烷研究[D]. 徐誠.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[3]餐廚垃圾厭氧消化產(chǎn)甲烷影響因素研究及機理探討[D]. 陳泓.北京化工大學(xué) 2016
[4]不同年齡階段山羊瘤胃古菌,細(xì)菌菌群結(jié)構(gòu)組成研究[D]. 郭偉.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[5]鐵氧化物強化纖維素類生物質(zhì)產(chǎn)甲烷研究[D]. 時昌波.合肥工業(yè)大學(xué) 2014
本文編號:3164593
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