将采自炼油厂污水处理生化反应池的活性污泥以芘为唯一碳源进行富集培养与驯化,通过对6个不同时期混合菌群总DNA的提取,采用降落式PCR和变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术对细菌16SrDNA基因V3区进行扩增和产物分离,对活性污泥驯化过程中芘降解菌的群落多样性进行了研究.结果表明,在驯化过程中,芘降解菌的群落结构和种群数量存在明显的演替过程,芘浓度的大小是影响芘降解菌的群落结构和种群数量的重要因素.

为研究多环麝香污泥处理技术,以污水处理厂的消化污泥作为主要原料,进行堆肥发酵试验,调查堆肥过程中佳乐麝香(galaxolide abbalide,HHCB)和吐纳麝香(tonalide,AHTN)的降解情况。同时,基于16S r DNA的变性梯度凝胶电泳技术(polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis,PCR-DGGE)的分子微生物学方法研究了消化污泥堆肥中微生物群落结构的多样性变化。结果表明:高温堆肥发酵技术可以较好的降低消化污泥中的多环麝香浓度。佳乐麝香降解率可以达到86.84%,吐纳麝香降解率为77....

采用黑曲霉为发酵剂对活性污泥进行全程无公害处理并对各种病原菌的生长变化进行监测。结果表明病原菌总量在发酵过程中呈"马鞍型"变化。由于不同堆肥处理组合的C/N比及添加辅料的不同,导致各种病原菌的生长规律出现差异;采用黑曲霉处理城市活性污泥可使病原菌数目减少,但不能达到完全杀灭的目的;对发酵污泥进行200℃高温物理处理后,病原菌存活量为零。因而活性污泥在堆肥后必须经过高温物理处理才能达到安全化和资源化。

以红树林植物根际富含生物质的土壤为材料,经过多代淘汰,筛选构建了1组纤维素降解复合菌群SYF。30℃静置培养10 d后,复合菌群对木榄、滤纸、红海榄的分解率分别为83.6%、71.5%和67.3%,纤维素酶活分别为102.2、126.3和110.7 U/mL。利用平板法分离得到了8个属的好氧性细菌和3个属的真菌,利用16S rDNA文库共检测到6个已知属和2个未知种类细菌,同时通过ITS文库共发现5个属真菌。仅有3个属的微生物可通过平板法和克隆文库构建法共同检测。

为分析豆粕发酵过程中各阶段的细菌群落结构及多样性,利用MiSeq高通量测序技术检测2批发酵豆粕中细菌的16SrRNA基因V3-V4高变区序列,比较发酵0、24、48h时细菌群落的差异。结果显示:在属水平上,发酵豆粕中的主要优势菌属(≥1.0%)为芽胞杆菌属(Bacillus)、乳酸杆菌属(Lactobacillus)、魏斯氏菌属(Weissella)、乳球菌属(Lactococcus)、乳酸片球菌属(Pediococcus);随发酵进行芽胞杆菌属相对丰度逐渐降低,乳杆菌属相对丰度先升高后趋于稳定;2批豆粕在整个发酵过程中细菌群落结构变化相似,发酵后期细菌群落结构均趋于稳定;结果表明豆粕发酵过程中微生物群落结构变化是相对稳定的。

【目的】对污染土壤修复过程中土壤细菌群落多样性的变化进行研究。【方法】以淹水培养后的模拟铬污染土壤为供试材料,通过直接提取土壤中总细菌DNA,利用细菌专一引物克隆细菌16S rDNA片段,分别建立克隆文库。利用PCR-RFLP技术,分析比较了土壤淹水10 d(对照,S1)、添加Cr(Ⅵ)淹水10 d(S2)、添加Cr(Ⅵ)和Fe(OH)3淹水10 d(S3)及20 d(S4)4个处理中土壤细菌群落的变化。【结果】用专一引物克隆细菌16S rDNA片段,分别建立了克隆文库;用限制性内切酶RsaⅠ进行细菌16S rDNA PCR-RFLP分析,分别得到123,120,97和69个酶切类型,库容值分...

运用脂肪酸标志法分析了海带新鲜组织、降解组织及脱落碎屑中定殖微型生物群落的组成特征。研究结果显示,降解组织和脱落碎屑的总脂含量显著提高,单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸相对含量降低。降解组织和脱落碎屑中细菌脂肪酸标志18∶1(n-7)和奇数碳及支链脂肪酸含量相比于新鲜叶片有大幅度的提高,表明碎屑中定殖了繁盛的细菌群落;海带碎屑的硅藻脂肪酸标志16∶1(n-7)/16∶0比值最高,降解组织中该比值也显著高于新鲜叶片,表明硅藻类也大量定殖于海带降解组织和碎屑中。鲜海带组织中不含原生动物脂肪酸标志——DHA,而在降解叶片和脱落碎屑中都检测到一定含量的该标志物(0.65%和1.57%),指示了原生动物在...

【目的】研究抗生素在土壤中残留情况及其对土壤细菌多样性的影响,为今后抗生素类污染物的土壤微生物修复和环境风险评价提供依据。【方法】通过在种植菠菜土壤中添加抗生素的盆栽试验,以庆大霉素和泰乐菌素及对应功能降解微生物(庆大霉素降解真菌FZC3和泰乐菌素降解细菌无色杆菌)为研究对象,设计7个处理,分别为庆大霉素(CG)、庆大霉素+FZC3(CGF)、泰乐菌素(CT)、泰乐菌素+无色杆菌(CTW)、两种抗生素(CM)、两种抗生素+两种降解菌(CMM)和空白(CC),其中庆大霉素残留率的对比组为CG、CGF、CM和CMM处理;泰乐菌素残留率的对比组为CT、CTW、CM和CMM处理。借助固相萃取-液质联用及Illumina高通量测序技术,对试验过程中抗生素残留及其对土壤细菌多样性影响进行研究。【结果】添加FZC3和无色杆菌可分别显著提高土壤中庆大霉素和泰乐菌素的去除效果,但随着菠菜的生长,各处理间抗生素残留率差异逐渐变小:第一周不同处理抗生素残留率差异最为显著,其中CMM处理中庆大霉素的残留率最低,为53.93%;CTW处理中泰乐菌素的残留率最低,为3.92%。第一周CGF处理比CG处理中庆大霉素残留率下降了约3.3%,CTW处理比CT处理中泰乐菌素的残留率降低了4.1%。同时,添加抗生素及其降解菌会不同程度影响土壤细菌丰富度和多样性:与CC相比,CG、CTW和CMM 3个处理中土壤细菌的丰富度和多样性有显著差异(P<0.05)。FZC3可以缓解庆大霉素对土壤细菌的抑制作用,与CC处理相比,CG处理马赛菌和芽胞杆菌的相对丰度更高,而CGF与CC组群落结构相似;无色杆菌对土壤细菌菌群的影响程度大于其对缓解泰乐菌素毒性抑制作用的影响,相较于CT和CC处理,CTW处理中无色杆菌的添加抑制了土壤其他细菌的生长,而CT与CC处理各属细菌菌群相对丰度差异不显著。CM与CC处理相比,土壤中细菌丰富度、多样性和细菌群落结构均无显著差异,表明两种抗生素同时添加其相互间呈现拮抗作用。【结论】土壤中庆大霉素和泰乐菌素的残留对土壤微生物群落结构有不同程度的影响。添加功能微生物可以提高两种抗生素的去除效率,FZC3添加可以缓解庆大霉素对土壤细菌的影响,而无色杆菌添加对土壤细菌菌群影响较大。

变青链霉菌基因组DNA和质粒DNA在某些特定批号的电泳缓冲液中电泳时,双链DNA遭到很强的降解。变青链霉菌基因组DNA受到有限切割而产生的DNA片段的平均大小为6kb左右。天兰色链霉菌A3(2)和好几种其它链霉菌菌株的DNA,以及大肠杆菌的DNA在同样条件下并不受这种切割的影响。已经证明,这种特异性对变青链霉菌DNA的切割不是由于缓冲液中污染了微生物,进而产生核酸酶所致,而是由于某些批号的EDTA商品中污染了Fe~(2+)所致。变青链霉菌中DNA制备物“较差”的许多报道可能都是上述原因所致。

该文设计了一个煤与生活污泥共气化过程中矿物转化及结渣特性分析研究实验。该实验涉及煤与污泥混合样品结渣特性、灰熔融特性及共气化过程中矿物转化等方面的研究。以典型无烟煤和生活污泥为原料，利用碱酸比、硅铝比等指数对其结渣特性进行了评价，采用X射线衍射仪与傅里叶红外光谱仪对混合样共气化过程中的矿物相进行了表征。实验结果表明，生活污泥掺量超过50%会导致混合样结渣严重；污泥掺量增大使混合样灰熔融温度降低，掺量为20%时降低效果最显著。与氧化气氛相比，弱还原气氛下掺混更少的污泥即可生成较多的钙长石，从而导致熔融温度降低。通过该实验，能够使学生了解研究含碳固体废物共气化特性的基本方法，培养他们在含碳固废资源化高效利用方面的创新能力。

【目的】土壤微生物在维持森林生态系统功能中起着重要作用,研究辽东栎林演替过程中森林土壤微生物群落结构和多样性在演替过程中的变化规律,深入认识森林土壤细菌群落结构恢复和驱动机制。【方法】以太岳山地区皆伐后形成的30、80和150年生次生辽东栎林为对象,于2015年6月每个林型设置为20 m×20 m的森林动态监测样地20个,合计60个,用直径10 cm土钻采集0～10 cm表层土样,利用16S rRNA基因高通量测序技术,测定皆伐后自然恢复过程中森林土壤细菌群落的组成、结构和多样性变化。【结果】在辽东栎林自然恢复过程中,随演替阶段进行,变形菌门和绿弯菌门的相对丰度逐渐增加,而放线菌门和酸杆菌门的相对丰度逐渐降低,疣微菌门和浮霉菌门的相对丰度没有明显变化。拟杆菌门和厚壁菌门的相对丰度在80年生中龄林显著低于30年生幼龄林,而在150年生老龄林和80年生中龄林间却无显著差异。基于weighted Uni Frac距离的主坐标分析表明,幼龄林、中龄林和老龄林的细菌群落结构有显著差异。基于OTU水平的Bray-Curtis相似性进一步证明,幼龄林与老龄林的平均细菌群落相似性为37. 9%,中龄林与老龄林的相似性增加到47. 2%,表明皆伐后自然恢复过程中不同演替阶段的细菌群落结构表现出逐渐向老龄林恢复的趋势。土壤细菌物种丰富度和系统发育多样性在自然恢复过程中呈递减趋势,幼龄林的土壤细菌物种丰富度和系统发育多样性显著高于老龄林,而中龄林和老龄林的土壤细菌多样性差异并不显著。Chao1指数和种系型多度则表现为幼龄林和中龄林间差异不显著,老龄林则显著降低。方差分解表明,皆伐后不同演替阶段的细菌群落变化和土壤有机质、可溶性碳、土壤总氮和有效氮含量等土壤因子显著相关,其中土壤碳和氮含量对细菌群落结构变化的解释量分别为20. 2%和26. 3%,未解释的部分为43. 4%。【结论】皆伐后辽东栎林演替过程中不同恢复阶段土壤细菌群落结构具有显著差异,幼龄林和老龄林细菌群落结构差异最大,中龄林细菌群落结构与老龄林相似。土壤细菌多样性随着演替的进行呈逐步降低的趋势,幼龄林细菌多样性显著高于中龄林和老龄林,中林龄多样性则更加接近老龄林水平。这说明土壤细菌群落结构和多样性在次生演替过程中具有可预测性。

【目的】为探究寒温带落叶松倒木分解过程中的理化性质变化特征以及不同分解阶段的真菌组成和多样性的差异,明确真菌在兴安落叶松分解过程中的作用和影响因素。【方法】采用空间代替时间的方法,以不同分解等级的落叶松倒木为研究对象,测定其含水率、总碳、总氮、纤维素、半纤维素和木质素含量,应用ITS rRNA基因Illumina MiSeq高通量测序技术分析真菌组成、相对丰度和生态功能群组;通过冗余分析探讨不同分解等级倒木上的真菌组成和多样性差异以及影响因素。【结果】研究发现:从Ⅰ级到Ⅴ级分解等级,倒木的含水率、总氮、木质素含量显著升高,碳氮比、总碳、纤维素、半纤维素含量显著降低。真菌测序共获得825个可操作分类单元(OTU),分属于9门31纲90目178科291属425种;其中子囊菌门Ascomycota、担子菌门Basidiomycota、被孢霉门Mortierellomycota为各级倒木上真菌群落的优势菌门,并且真菌的相对丰度存在显著性差异。Ace、Shannon和Simpsoneven等Alpha多样性指数在各分解等级间存在不同程度的差异。Beta多样性和冗余分析结果表明:5个分解等级倒木上的真菌被分为3组,子囊菌门与总碳含量和半纤维素含量正相关,担子菌门和被孢霉门与含水率、纤维素、木质素、总氮含量正相关,与总碳含量和半纤维素含量负相关。倒木上的真菌主要被划分为植物病原菌、腐生菌、动植物病原菌、内生菌和外生菌等主要生态功能群组,共包含19个科,各分解等级倒木上的真菌生态功能群组各不相同。【结论】各分解等级倒木上的真菌组成、相对丰度、生态功能群组的不同与其腐烂程度有关;随着倒木分解的进行,腐烂的加剧,其分解基质发生了改变,真菌的组成和多样性也随之发生了变化,出现了真菌群落的演替。综上所述,倒木的理化性质是影响真菌组成和多样性的重要因素。

利用传统平板培养和变性梯度凝胶电泳(DGGE)指纹图谱相结合的方法,对盐水鸭在4℃贮藏期间的细菌多样性进行了分析。传统培养方法结果显示:盐水鸭在贮藏期间细菌数量增加迅速。PCR-DGGE对盐水鸭及平板培养物中的细菌组成分析结果显示:腐生葡萄球菌(Staphylococci saprophyticus)、溶酪大球菌(Macrococcus caseolyticus)、魏斯氏菌(Weissellasp.)、中度嗜盐菌(Halomonas sp.)和盐单胞菌(Cobetia sp.)是盐水鸭的主要细菌,而腐生葡萄球菌、溶酪大球菌和魏斯氏菌是平板培养物中的主要细菌。

丝核菌属真菌是重要的植物病原真菌,多种丝核菌种类及融合群可侵染水稻,不同丝核菌种类及融合群间致病力具有较大差异,分析不同丝核菌致病力差异对于研究丝核菌属病原菌导致的水稻病害的发生流行以及种群动态具有重要意义。为探究多核和双核丝核菌对水稻致病力差异产生的原因,采用扫描电子显微镜和透射电子显微镜对2种病原菌侵染水稻叶片细胞的超微结构进行观察,利用3, 5-二硝基水杨酸法和实时荧光定量PCR技术对其侵染过程中产生的多聚半乳糖醛酸酶(PG)、果胶甲基半乳糖醛酸酶(PMG)、纤维素酶(Cx)、多聚半乳糖醛酸反式消除酶(PGTE)和果胶甲基反式消除酶(PMTE)的活性差异和多聚半乳糖醛酸酶基因(PG基因)的表达差异进行分析。结果表明:多核菌株菌丝扩展速度与形成侵染结构的数量均显著高于双核菌株。侵染24h时,多核菌株在水稻叶片表面形成较多侵染垫,双核菌株形成的侵染垫数量明显少于多核菌株;侵染48h时,多核菌株侵染的水稻叶片细胞叶绿体解体,而双核菌株侵染的水稻叶片细胞无明显变化。多核菌株与双核菌株在侵染水稻时均能产生5种细胞壁降解酶,且多核菌株细胞壁降解酶活性均显著高于双核菌株。PG酶活性显著高于其他4种细胞壁降解酶活性,多核菌株PG酶活性最高为860.46U·mg~(-1),双核菌株PG酶活性最高为59.27U·mg~(-1)。水稻纹枯病菌多核与双核菌株侵染水稻叶片过程中其PG基因表达趋势相同,但多核菌株PG基因表达量显著高于双核菌株,多核菌株侵染水稻24h时PG基因表达量达到最高,双核菌株在侵染水稻48h时PG基因表达量达到最高。研究结果可为进一步了解丝核菌属真菌的致病机制奠定理论基础。

【目的】筛选具有降解多菌灵功能的菌系和菌株,了解菌系构成和菌株的系统发育地位,确定实验室条件下菌系和菌株对土壤中多菌灵的降解效果。【方法】采用无机盐培养基富集、筛选降解多菌灵菌系及菌株,比色法测定菌系及菌株降解多菌灵能力,变性梯度凝胶电泳(DGGE)结合切胶回收测序分析菌系构成,16S rDNA序列分析结合细菌常规鉴定方法对菌株进行初步鉴定。【结果】筛选到9个菌系,纯培养条件下10 d对初始浓度600mg.L-1多菌灵降解率23.14%—70.64%;从5个降解菌系中筛选到5株降解菌,编号为111-3、161-4、165-2、166-2、167-4,纯培养条件下15 d对初始浓度600 mg....