【摘要】：硫酸鹽還原細菌(sulfate-reducing bacteria,SRB)是一類兼性厭氧菌,在全球硫循環(huán)中發(fā)揮著至關重要的作用,在湖泊和海洋有機物礦化過程和生物源性黃鐵礦的生成過程也扮演著重要角色。環(huán)境溶解氧濃度對硫酸鹽還原過程影響較大。硫酸鹽還原細菌在水體中的耐氧性是目前的研究熱點。硫酸鹽還原細菌與生存環(huán)境分離后,幾乎所有的純培養(yǎng)都是在嚴格缺氧條件下進行的。盡管純培養(yǎng)有助于理解菌體在氧環(huán)境中酶的行為及其相應機制,但經(jīng)多次傳代后硫酸鹽還原細菌往往會喪失在原生境中擁有的耐氧能力,且純培養(yǎng)在表征環(huán)境群落組成結構和環(huán)境共存菌對硫酸鹽還原細菌的耐氧性影響等方面尚有不足。目前硫酸鹽還原細菌豐度與溶解氧濃度之間的關系,以及硫代謝相關菌等水體中與硫酸鹽還原細菌共生的復雜多樣微生物是否通過協(xié)同作用增加硫酸鹽還原細菌在水體氧環(huán)境中的耐受性仍不清楚。本研究選取分層湖泊和半封閉的海灣作為研究區(qū)域來比較淡水與海水環(huán)境中硫酸鹽還原細菌的耐氧性行為,分別采集了水口水庫和象山港水體溶解氧梯度樣品,以溶解氧為單一變量,嚴格控制培養(yǎng)基氧濃度與原位相同進行富集培養(yǎng)實驗。運用16S rDNA高通量測序和生物信息學分析等分子生物學研究手段,對硫酸鹽還原細菌及其硫代謝相關菌的組成與豐度、硫酸鹽還原細菌的耐氧生長特征和耐氧機制等進行分析,探討硫酸鹽還原菌及硫代謝相關菌不同溶解氧濃度下的行為。結果顯示,在富集培養(yǎng)條件下湖泊和沿海海域中Desulfovibrio(脫硫弧菌屬)和Desulfomicrobium(脫硫微菌屬)為主要硫酸鹽還原細菌,Shewanella(希瓦氏菌屬)和Sulfurospirillum(硫小螺體屬)為其硫代謝相關菌。在淡水分層水庫的富集培養(yǎng)樣品中,Desulfovibrio的絕對豐度與溶解氧在1.84～5.00 mg/L范圍內呈明顯的線性負相關關系(R2=0.96)。本研究首次從定量的角度證明了溶解氧對Desulfovibrio的決定性作用,為進一步研究原位水體中的關系奠定了基礎。這對理解和預測它們在湖泊和沿海海域富營養(yǎng)化和缺氧條件下的演變及所參與的礦化過程十分重要。此外,硫酸鹽還原細菌的耐氧上限為6.68 mg/L,明顯高于以往純培養(yǎng)或共培養(yǎng)的耐氧上限值。我們推測這不僅與其高氧環(huán)境的適應策略有關,還可能得益于共存菌的貢獻,后者可能通過消耗環(huán)境中的氧為Desulfovibrio提供生態(tài)位,提高其耐氧水平。
【圖文】：

浙江大學碩士學位論文邋邐第一章緒論逡逑黃鐵礦的形式存在（Ｐａｒｋ邋ａｎｄ邋Ｋｉｍ，邋２００１；邋Ｚｈｏｕ邋ｄｆｌ／．，２０１４）。逡逑表２硫化合物的類型及價態(tài)逡逑Ｔａｂｌｅ邋２邋Ｔｙｐｅｓ邋ａｎｄ邋ｖａｌｅｎｃｅ邋ｓｔａｔｅｓ邋ｏｆ邋ｓｕｌｆｕｒ邋ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ逡逑、克化合物類型邐價態(tài)邐—逡逑硫酸鹽（Ｓｕｌｆａｔｅ）邋：邋Ｓ0４２－邐＋６逡逑亞硫酸鹽（Ｓｕｌｆｉｔｅ）邋：邋Ｓ０３２—邐＋４逡逑硫代硫酸鹽（Ｔｈｉｏｓｕｌｆａｔｅ）邋：邋Ｓ２Ｏ３２－邐＋２逡逑硫元素（Ｅｌｅｍｅｎｔａｌ邋Ｓｕｌｆｕｒ）邋：邋Ｓ°邐０逡逑硫化物（Ｓｕｌｆｉｄｅ）邋：邋ＨＪ、ＨＳ－、Ｓ２－邐－２邐逡逑

②逡逑圖２硫酸鹽還原細菌參與的將硫酸鹽還原為Ｓ２－的過程：①同化型和②異化型逡逑（參照李亞萍，２００２）逡逑Ｆｉｇ．邋２邋Ｔｈｅ邋ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ邋ｏｆ邋ｓｕｌｆａｔｅ邋ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ邋ｔｏ邋Ｓ２＂邋ｂｙ邋ｓｕｌｆｕｒ邋ｒｅｄｕｃｉｎｇ邋ｂａｃｔｅｒｉａ：邋（？）邋Ａｓｓｉｍｉｌａｔｉｏｎ逡逑ｔｙｐｅ邋ａｎｄ邋（？）邋ｄｉｓｓｉｍｉｌａｔｉｏｎ邋ｔｙｐｅ逡逑自生硫化物礦物多來源于生物過程或水熱活動（Ｍｏｒｓｅｅ／ｄ．，邋１９８７）。微生逡逑物也可以通過履行生物功能形成多種礦物（Ｌｏｗｅｎｓｔａｍ，邋１９８１），其中硫酸鹽還逡逑原是生成硫化物礦物（如黃鐵礦ＦｅＳ）的典型方式。硫酸鹽還原細菌，如逡逑細胞表面就提供了金屬結合位點、礦物成梭和生長位點（Ｂｅｖｅｒｉｄｇｅ逡逑Ｃｏ／．，邋１９８３；邋ＦｅｒｒｉｓｅＭ／？，丨９８７；邋Ｆｏｒｔｉｎｅｆｆｌ／．，１９９７；邋Ｂｅｖｅｒｉｄｇｅ，邋２００３）。近年來逡逑硫酸鹽還原細菌在生物礦化過程中發(fā)揮的作用也因此被不斷發(fā)掘（Ｐｉｃａｒｄ邋ｄ邋？／．，逡逑２０１８），例如它能通過異化硫酸鹽還原來參與有機物的被礦化過程（Ｊ０ｒｇｅｎｓｅｎ，逡逑１９８２），和其他細菌（如希瓦氏菌屬）協(xié)同作用形成生源性黃鐵礦逡逑
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：Q938.8

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 H.Ohmoto ,R.P.Felder ,嚴平興;太古代含硫酸鹽溫暖海洋中的細菌活動[J];地質地球化學;1988年07期

2 周大石;莫韻璣;尚德龍;周麗君;文玉梅;張文新;馬冬蘭;張金堂;張志偉;何紹明;;油田注水井殺菌解堵的研究[J];遼寧大學學報(自然科學版);1989年04期

3 葛曉光;楊柳;彭申華;李鋒;;一株煤礦地下水硫酸鹽還原細菌的分離、鑒定及性質研究[J];合肥工業(yè)大學學報(自然科學版);2011年03期

4 葉央芳,閔航,杜宇峰;一個硫酸鹽還原細菌富集物對丁草胺的厭氧降解[J];環(huán)境科學學報;2000年03期

5 竺建榮,胡紀萃,顧夏聲;二相厭氧消化工藝硫酸鹽還原細菌的研究[J];環(huán)境科學;1997年06期

6 樊奔;姚素平;李順鵬;丁海;廖家隆;;泥炭中厭氧細菌的數(shù)量分布及其地質意義[J];高校地質學報;2007年01期

7 馮世功;李虞賡;;微生物與腐蝕[J];世界科學;1991年04期

8 陳美慈，閔航，賈伯華;稻田中硫酸鹽還原菌的數(shù)量和優(yōu)勢種群[J];浙江農(nóng)業(yè)大學學報;1995年02期

9 馮世功,朱未;微生物與腐蝕[J];國外油田工程;1994年03期

10 馮世功,朱未;微生物與腐蝕[J];腐蝕與防護;1994年05期

相關會議論文 前3條

1 張樂華;王瀝東;陳曉遠;黃光團;蔡蘭坤;;賦予富鐵剩余污泥第二次生命[A];第十三屆全國水處理化學大會暨海峽兩岸水處理化學研討會摘要集-S3光催化、高級氧化等方法[C];2016年

2 由雪蓮;朱井泉;;塔里木盆地寒武系微生物白云巖成因研究[A];第十二屆全國古地理學及沉積學學術會議論文摘要集[C];2012年

3 王海麗;楊季芳;陳吉剛;;象山港國華電廠附近海域硫化細菌和硫酸鹽還原細菌的時空分布[A];2010中國環(huán)境科學學會學術年會論文集(第三卷)[C];2010年

相關重要報紙文章 前1條

1 本報記者 張曄 實習生 季天宇;7億年前，誰讓“雪球地球”解凍[N];科技日報;2019年

相關碩士學位論文 前8條

1 陳亞文;富集培養(yǎng)條件下水口水庫和象山港海域水體硫酸鹽還原細菌的耐氧性特征[D];浙江大學;2019年

2 劉玉秀;硫酸鹽還原細菌（SRB）對碳鋼腐蝕行為影響的研究[D];大連理工大學;2002年

3 韋華生;海洋硫酸鹽還原菌抗菌活性菌株篩選及活性物質分離研究[D];大連交通大學;2006年

4 謝則平;海洋厭氧細菌SRB-22和PSB-11抗菌活性物質的研究[D];大連交通大學;2009年

5 周榮麗;海洋厭氧細菌SRB-22菌株代謝產(chǎn)物研究[D];大連交通大學;2008年

6 楊丹;海洋厭氧活性菌株資源庫構建及一株活性海洋細菌的鑒定[D];大連交通大學;2008年

7 楊杰;串嶺溝組原生碳酸鹽巖脈的地質特征及古海洋環(huán)境意義[D];中國地質大學（北京）;2011年

8 姜艷興;粵北大寶山多金屬硫化物礦山開采對周圍環(huán)境介質的重金屬污染研究[D];上海大學;2013年

，

本文編號：2631816