【摘要】：聚磷菌(PAOs)在強(qiáng)化生物除磷(EBPR)系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用,積磷小月菌作為已發(fā)現(xiàn)聚磷菌的一種,具有超強(qiáng)的吸磷、釋磷能力。以實(shí)驗(yàn)室分離純化的積磷小月菌JN459為試驗(yàn)對(duì)象,開(kāi)展了積磷小月菌除磷作用機(jī)理的研究。通過(guò)對(duì)積磷小月菌的環(huán)境耐受性進(jìn)行研究,得到積磷小月菌對(duì)大多數(shù)抗生素的耐受濃度大于8μg/m L,對(duì)重金屬的耐受濃度普遍保持在10~(-4) mol/L數(shù)量級(jí),環(huán)境中石油烴體積濃度低于1%時(shí)不影響積磷小月菌生長(zhǎng),基因組測(cè)序完成后蛋白功能分析給出積磷小月菌體內(nèi)有抗生素抗性基因和重金屬抗性基因,所含抗性基因是其具有較高環(huán)境耐受性的內(nèi)在原因。通過(guò)對(duì)積磷小月菌在厭氧、好氧條件下的聚磷能力研究發(fā)現(xiàn),培養(yǎng)基中可溶性磷厭氧條件下濃度升高(約40mg/L),好氧條件下濃度降低(約35mg/L);菌體內(nèi)Poly-P厭氧含量降低,好氧含量升高。在不同溶氧條件下,使用real-time PCR技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)在厭氧、好氧交替變化的條件下基因MLP_17420、MLP_266100、MLP_44770、MLP_47700、MLP_47360、MLP_51060的表達(dá)量有明顯變化趨勢(shì)。使用western-blot試驗(yàn)方法發(fā)現(xiàn)在不同溶氧水平下MLP21700蛋白表達(dá)量基本相同,但隨著好、厭氧交替培養(yǎng)時(shí)間增長(zhǎng)出現(xiàn)三條帶,因此推測(cè)厭氧能誘導(dǎo)出一種MLP21700的同源蛋白,MLP21700蛋白調(diào)控作用主要受磷酸化影響而不是表達(dá)量。通過(guò)質(zhì)粒載體構(gòu)建、蛋白表達(dá)純化以及使用EMSA試驗(yàn)方法開(kāi)展MLP21700蛋白與啟動(dòng)子的體外結(jié)合試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)MLP21700蛋白與啟動(dòng)子MLP00530、MLP26610、MLP44770、MLP47700、MLP47720、MLP51060有較強(qiáng)的結(jié)合能力。運(yùn)用DNase I方法對(duì)積磷小月菌MLP21700蛋白與MLP0530、MLP44770基因的結(jié)合位點(diǎn)進(jìn)行研究,結(jié)果表明與探針MLP0530結(jié)合位點(diǎn)基因序列為GATAGAGCCGAAAGACCCG,與探針MLP44770結(jié)合位點(diǎn)基因序列為GCCCGGGTCCAACGACCCG,基因序列對(duì)比發(fā)現(xiàn)有相似的結(jié)合位點(diǎn),在此基礎(chǔ)上對(duì)MLP21700蛋白與MLP26610、MLP47700、MLP47720、MLP51060基因的保守結(jié)合位點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)。MLP21700蛋白與基因MLP00530、MLP26610、MLP44770、MLP47700、MLP47720、MLP51060在體外有較強(qiáng)結(jié)合能力,并給出結(jié)合位點(diǎn)預(yù)測(cè),為積磷小月菌菌體內(nèi)MLP21700蛋白與上述基因的結(jié)合提供參考。
【圖文】：

圖 1.1 典型 PAOs 除磷過(guò)程中代謝方式隨著對(duì)聚磷菌的不斷探索，其含義逐漸拓展，后延伸至一切超越自身生長(zhǎng)所需、量吸磷的微生物都稱為聚磷菌，厭氧階段合成 PHA 不再是必要條件。Nakamura從實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的除磷污泥中分離出一種新聚磷菌，并將其命名為積磷小月olunatus phosphovorus，MLP)，發(fā)現(xiàn)這種菌具有超強(qiáng)除磷能力，，但是不具備典型的關(guān)鍵代謝特征，不能利用醋酸，厭氧條件下不合成 PHA[32,33]。磷小月菌 積磷小月菌概述積磷小月菌是革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌，細(xì)胞形態(tài)為球形，單一、成對(duì)或成簇存在，如圖 ，生長(zhǎng)至 2 4 d 時(shí)，球形細(xì)胞直徑約為 0.5 2.5 μm，不形成孢子，菌落圓形凸起滑無(wú)光澤[34,35]。該菌最適生長(zhǎng) pH 值為 7.0，最適培養(yǎng)溫度為 25℃，在最適條件下

[39]。圖1.3 積磷小月菌電鏡穿透照片（A）對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期（B）穩(wěn)定期積磷小月菌作為聚磷菌的一種具有超強(qiáng)的聚磷能力，但其代謝方式與典型 PAOs 在不同培養(yǎng)條件下有所差異。1.3.2 積磷小月菌的 PHA 代謝聚羥基烷酸（PHA）是很多細(xì)菌都可以合成的胞內(nèi)聚酯，在生物體內(nèi)主要作為細(xì)胞的碳和能量的儲(chǔ)存物質(zhì)。關(guān)于積磷小月菌中 PHA 的研究，首先，Santos 等[29]使用核磁共振方法，用13C 標(biāo)記的葡萄糖為碳源在厭氧、好氧交替的 SBR 中進(jìn)行研究，沒(méi)有發(fā)現(xiàn) PHA出現(xiàn)。之后，Akar 等[40]用純培養(yǎng)的方法，用氣相色譜的方法進(jìn)行物質(zhì)定量，在不同的生長(zhǎng)條件下
【學(xué)位授予單位】：山東建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：X703;X172

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本文編號(hào)：2661896