沼氣發(fā)酵微生物區(qū)系變化及產(chǎn)甲烷古菌群落結(jié)構(gòu)分析

發(fā)布時(shí)間：2020-08-22 15:59

【摘要】： 準(zhǔn)確、全面地了解沼氣發(fā)酵池中微生物群落,尤其是產(chǎn)甲烷古菌群落的結(jié)構(gòu)和變化規(guī)律,能為沼氣發(fā)酵過程優(yōu)化設(shè)計(jì)、沼氣發(fā)酵微生物的代謝調(diào)控和沼氣發(fā)酵菌劑的開發(fā)等提供系統(tǒng)的微生物學(xué)基礎(chǔ)參數(shù)。本文綜合應(yīng)用傳統(tǒng)微生物學(xué)、現(xiàn)代分子生態(tài)學(xué)和分子生物學(xué)技術(shù),采用MPN(most probable number)計(jì)數(shù)分析以及基于PCR的16S rDNA克隆文庫(kù)分析和DGGE(denaturing gradient gel electrophoresis)指紋圖譜分析等研究方法,對(duì)沼氣發(fā)酵池中微生物群落區(qū)系的多樣性及其變化規(guī)律和其中產(chǎn)甲烷古菌群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。經(jīng)MPN計(jì)數(shù)分析,兩口正常沼氣池中發(fā)酵性細(xì)菌為9.5×107個(gè)/mL和2.5×106個(gè)/mL,厭氧纖維素分解菌均為9.5×10個(gè)/mL,產(chǎn)甲烷古菌為4.5×106個(gè)/mL和2.5×107個(gè)/mL,硫酸鹽還原菌為4.5×105個(gè)/mL和1.5×105個(gè)/mL。經(jīng)克隆文庫(kù)分析,沼氣池中細(xì)菌以未培養(yǎng)細(xì)菌(uncultured bacteria)為主,還有梭菌目(clostridiales)、互養(yǎng)菌屬(syntrophus)和γ-變形菌綱(gamma proteobacterium)細(xì)菌等類群,部分序列與GenBank中所公布序列的相似性較低(95%);古菌全是產(chǎn)甲烷古菌,以甲烷粒菌屬(methanocorpusculum)為主,其他類群包括甲烷袋狀菌屬(methanoculleus),甲烷鬃菌屬(methanosaeta),甲烷螺菌屬(methanospirillum)和馬氏甲烷八疊球菌(methanosarcina mazei)等類群。經(jīng)PCR-DGGE分析,沼氣池中細(xì)菌因運(yùn)行階段和運(yùn)行狀況的不同而有所不同,啟動(dòng)期主要是γ-變形菌綱(gamma proteobacterium)和桿菌(bacillus),正常產(chǎn)氣階段和運(yùn)行末期主要是真桿菌屬(eubacterium)細(xì)菌,另一地點(diǎn)沼氣池中擬桿菌綱(bacteroidetes)細(xì)菌為另一優(yōu)勢(shì)微生物群;沼氣池運(yùn)行的不同階段,古菌均以氫營(yíng)養(yǎng)型的甲烷粒菌屬(methanocorpusculum)為主,另一地點(diǎn)正常池中以甲烷袋狀菌屬(methanoculleus)和甲烷鬃菌屬(methanosaeta)為主。較之產(chǎn)甲烷古菌,細(xì)菌多樣性豐富得多。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：S216.4
【圖文】：

照片,真細(xì)菌,古菌,產(chǎn)甲烷

圖 17 產(chǎn)甲烷古菌 16S rDNA 擴(kuò)增照Fig.17 Photograph of methanoarch16S rDNA PCR amplification V3 區(qū)的擴(kuò)增，效果較為理想（M 2 3 4 5 78M 1234 5 6 7 8 9

照片,真細(xì)菌,條件,PCR擴(kuò)增

19 真細(xì)菌 V3 區(qū)重復(fù)條件 PCR 擴(kuò)Fig.19 Photograph of eubacteV3-reconditioning PCR amplific菌 V3-V4 區(qū)的擴(kuò)增，效果不6S rDNA 長(zhǎng)片段，再行擴(kuò)增其結(jié)果較為理想（圖 17、21、

照片,嵌套PCR,古菌,產(chǎn)甲烷