沼泥及其富集物中微生物多样性和区系变化的分析
不同来源沼液对土壤微生物群落碳代谢的影响分析
不同来源沼液对土壤微生物群落碳代谢的影响分析摘要：土壤微生物群落的多样性，对其碳代谢效果存在一定影响，不同沼液中微生物存在一定差异，为了解不同来源沼液对土壤微生物群落碳代谢的影响情况，本文使用不同来源沼液，加入到相同土壤中，探究土壤中微生物碳代谢变化情况。
结果表明不同来源的沼液对提升土壤微生物群落碳代谢效果均有着促进作用，但对生物碳、无机氮以及有效磷等含量的影响存在一定差异。
因此，在进行土壤优化和改良时，可以根据实际需求选择恰当的沼液，以加强对碳代谢效果的优化和调整，促使土壤生态功能不断提升。
关键词：沼液；土壤微生物群落；碳代谢引言：沼液是有机物质经过发酵后形成的液体，其中含有氨基酸、纤维素、酶等，不同有机物发酵产生的物质和物质含量存在一定差异。
沼液的主要应用于栽培和施肥，由于沼液中丰富的影响元素能够为微生物提供养分，因此在施肥过程中，能够在一定程度上改良土壤中微生物群落的功能。
通过设计相应实验，充分了解和验证不同来源沼液对土壤微生物群落碳代谢的影响，为后续土壤优化提供参考资料。
1研究背景分析随着我国养殖行业的发展，为更好地处理牲畜粪便，沼气工程的应用越发广泛，沼气工程收集牲畜粪便后发酵，不仅能够提供可燃气体，同时发酵后的沼液同样有较大的用途。
将沼液作为肥料，施加在土壤中，能够改善土壤性质，并提高作物产量，促进农业生产效益不断提升。
在沼气工程构建过程中，受到饲养动物种类不同的影响，沼气池的发酵原料存在差异，这使得发酵后的产物存在明显不同[1]。
如鸡粪发酵后含有大量易分解的有机物；牛粪发酵后碳氮比相对较高。
土壤中微生物是土壤生态作用的主要执行者，其通过分解土壤中的有机质，能够帮助完成污染物降解和土壤团聚体合成，提高土壤的功能。
为合理评价土壤质量变化情况，可以尝试通过分析不同养分对土壤微生物群落碳代谢的影响，结合土壤变化情况，分析土壤群落的变化情况，以便为沼液的高效利用以及土壤的改良优化提供依据。
2材料与方法选择样地，并在样地中均匀取土，完成实验样品的取样工作。
深海底泥中微生物多样性与功能研究
深海底泥中微生物多样性与功能研究深海是地球最神秘的地方之一，其中的底泥中隐藏着无数未知的微生物。
这些微生物既有可能威胁到我们的生命，也可能为我们带来未知的贡献。
因此，深海底泥中微生物的多样性与功能是一项备受关注的领域。
本文将从宏观角度出发，介绍深海底泥中微生物研究的意义、现状及未来发展趋势。
一、深海底泥中微生物研究的意义深海地质环境极其恶劣，其中充满了各种高压、低温、高盐、高浓度金属和有机物的环境。
因此，这里的微生物具有极强的抗逆性和适应性。
深海底泥中的微生物群落既有可能对现代药物的开发提供新思路，也有可能对环境修复、资源开发、生物技术等领域产生深远的影响。
1、药物开发近年来，越来越多的人开始意识到深海微生物对药物开发的重要性。
深海微生物中已经发现了多种具有潜在药用价值的化合物，例如海洋链霉菌中的阿芬夫沙星、多肽链霉菌中的挪威肝素、海洋细菌中的海洋环糊精和海洋酰胺等，这些化合物具有广泛的生物活性和良好的药物特性。
此外，深海微生物中的特殊酶类也对药物开发非常重要，例如海洋细菌中的黑金刚酶和磷酸酯酶等。
因此，深海底泥中微生物的多样性和功能具有重要的药物开发潜力。
2、环境修复深海底泥中微生物的多样性和功能也对环境修复具有重要意义。
深海底泥中的微生物具有巨大的生物降解能力，可以分解海洋污染物，如海洋石油、汞等。
例如，深海底泥中的硫酸盐还原菌可以修复潜水器底部的乙烯释放物质，这表明深海微生物对环境修复具有潜在的应用前景。
3、资源开发深海微生物也为资源开发提供了新思路。
海底热液中的微生物可以产生丰富的铁硫酶、硫酸盐还原菌等矿物资源。
此外，深海底泥中还有一些珍贵的生物资源，如深海底泥中的软体动物和甲壳动物，这些资源的研究不仅可以为食品工业提供新材料和创新性产品，还可以为药物研发、生物降解和环境修复提供有价值的物质来源。
4、生物技术深海微生物的多样性和功能还为生物技术提供了新的研究方向。
微生物是生物技术的主要研究对象之一，深海底泥中的微生物也为生物技术的发展提供了新的途径。
北方城市污水处理厂活性污泥种群结果的多样性及差异
北方城市污水处理厂活性污泥种群结果的多样性及差异引言：随着城市化进程的加速，城市污水处理成为保障城市水环境的重要环节。
活性污泥是污水处理厂中最主要的微生物群体，其多样性和差异对于污水处理效果具有重要影响。
本文通过对北方城市污水处理厂活性污泥种群结果的探究，探讨了多样性及其差异的原因，并提出一些改善措施。
一、北方城市污水处理厂活性污泥多样性的描述北方城市污水处理厂的活性污泥中主要包括细菌、真菌和一些其他微生物。
细菌是其中种群最多、最广泛的一类微生物，常见的有厌氧菌、好氧菌等。
真菌种群相对较少，但在一些高浓度有机物负荷时，真菌也会大量繁殖。
一些其他微生物如原生动物、放线菌等也会出现。
在不同厂址的活性污泥中，细菌种类和数量从数量级到菌株多少均存在差异。
二、影响北方城市污水处理厂活性污泥多样性的因素1. 北方城市污水特性：不同城市污水中的有机和无机物质浓度不同，其种质成分不同，对活性污泥种群多样性产生影响。
比如，有机物负荷高的污水，污泥中的细菌种群往往相对较多，而真菌的数量也会增加。
2. 投加药剂：为了改善污水处理效果和稳定系统运行，污水处理过程中屡屡需要投加药剂。
药剂种类和投加量的不同会直接影响活性污泥的种群结果和多样性。
比如，投加抗生素、杀菌剂等药剂会导致活性污泥中细菌数量缩减，甚至一些菌株灭亡。
3. 温度：北方城市的气候寒冷，在冬季活性污泥的温度较低，这会导致活性污泥的细菌多样性缩减，种群数量相对较少。
而在夏季，温度变高，细菌数量和种类也会增加。
4. 污泥处理方式：活性污泥的处理方式也会对其多样性产生影响。
比如，曝气池处理方式下的活性污泥中细菌种类相对较少，而好氧处理方式下的活性污泥中细菌种类相对较多。
三、改善北方城市污水处理厂活性污泥多样性的措施1. 优化投加药剂策略：要依据详尽状况，合理选择药剂种类和投加量。
防止过量投加药剂，以缩减活性污泥的损害。
2. 加强细菌的生态工程：通过选择合适的进口水质和适度增加有机负荷等方式，提高细菌类群的多样性和数量。
植被恢复的岩溶湿地沉积物细菌群落结构和多样性分析
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ: Ｈｕｉｘｉａｎ ｋａｒｓｔ ｗｅｔｌａｎｄꎻ ｓｅｄｉｍｅｎｔｓꎻ ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙꎻ Ｉｌｌｕｍｉｎａ ＨｉＳｅｑ ｈｉｇｈ￣ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ
ｈａｖｅ ｈｉｇｈ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ ａｎｄ ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｍａｎｙ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｎｅｗ ｓｐｅｃｉｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｓｅｄｉｍｅｎｔｓ. Ｍｏｒｅｏｖｅｒꎬ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ ｈａｓ ａ ｇｒｅａｔ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｎ ｔｈｅ
ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ ｓｅｄｉｍｅｎｔ ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙꎬ ｗｈｉｃｈ ｉｎｄｉｃａｔｅｓ ｔｈａｔ ｈｕｍａｎ ｆａｃｔｏｒｓ ｈａｖｅ ａ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｉｍｐａｃｔ ｏｎ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ
Ｓｐｅｃｉａｌ Ｆｕｎｄ ｆｏｒ ‘ Ｂａ Ｇｕｉ Ｓｃｈｏｌａｒｓ’ ꎬ Ｃｈｉｎａ
第１期
姜 磊等:植被恢复的岩溶湿地沉积物细菌群落结构和多样性分析
微生物是湿地生态系统中的分解者ꎬ参与营养元
素的迁移转化及能量循环
的指示者
[２]
[１]
ꎬ同时ꎬ它也是环境灵敏
ꎬ其多样性直接受水体环境的影响ꎬ所以
( Ｄｅｌｔａｐｒｏｔｅｏｂａｃｔｅｒｉａ) 为主要组成部分ꎬ这些类群中包含了硫杆菌属( Ｔｈｉｏｂａｃｉｌｌｕｓ) 和脱硫酸盐橡菌属( Ｄｅｓｕｌｆａｔｉｇｌａｎｓ) 等参与硫元
素循环的菌群ꎬ推测对湿地沉积物中的硫循环有着重要作用ꎻ同时ꎬ属水平上存在大量( ３７ ８５％ ~ ８４ ６７％) 未分类( Ｕｎｃｌａｓｓｉｆｉｅｄ)
《沼渣对盐碱化土壤微生物群落结构与功能的影响》范文
《沼渣对盐碱化土壤微生物群落结构与功能的影响》篇一摘要：本文旨在探讨沼渣对盐碱化土壤微生物群落结构与功能的影响。
通过实验分析，我们研究了沼渣的施用对盐碱化土壤的改良效果，并深入分析了沼渣对土壤微生物群落结构的影响及其对土壤功能的潜在作用机制。
一、引言随着农业生产的不断发展，盐碱化问题日益严重，影响了作物的生长和土壤的质量。
近年来，沼渣作为一种有机资源在农业领域得到了广泛应用。
沼渣含有丰富的有机物质和微生物，对于改善盐碱化土壤具有潜在的作用。
因此，研究沼渣对盐碱化土壤微生物群落结构与功能的影响，对于指导农业生产、提高土壤质量和保障食品安全具有重要意义。
二、材料与方法1. 实验地点与土壤背景选择典型的盐碱化土壤区域作为实验地点，并对土壤背景进行详细的采样和分析。
2. 沼渣处理采用不同比例的沼渣与盐碱化土壤混合，设立对照组和实验组，对实验组的土壤进行施用处理。
3. 实验方法通过采集土样、分析微生物群落结构、测定土壤酶活性等方法，对沼渣对盐碱化土壤的影响进行研究。
三、结果与分析1. 沼渣对土壤微生物群落结构的影响通过对实验组和对照组的土壤微生物群落结构进行PCR-DGGE指纹图谱分析，我们发现沼渣的施用显著影响了土壤微生物群落的结构。
与对照组相比，实验组中的细菌和真菌的种类和数量都有所增加，说明沼渣为微生物提供了丰富的营养源和生存环境。
2. 沼渣对土壤酶活性的影响沼渣的施用显著提高了土壤中的酶活性，包括脱氢酶、磷酸酶等。
这些酶活性的提高有助于加速有机物质的分解和转化，提高土壤的肥力和生物活性。
3. 沼渣对盐碱化土壤的改良效果通过对比实验组和对照组的土壤pH值、电导率等指标，我们发现沼渣的施用显著降低了土壤的盐碱度，提高了土壤的肥力和保水能力。
这说明沼渣具有显著的改良盐碱化土壤的效果。
四、讨论沼渣对盐碱化土壤微生物群落结构和功能的改善主要归因于其丰富的有机物质和微生物。
这些有机物质为微生物提供了营养源，促进了微生物的生长和繁殖。
《2024年沼渣对盐碱化土壤微生物群落结构与功能的影响》范文
《沼渣对盐碱化土壤微生物群落结构与功能的影响》篇一一、引言随着农业的持续发展，土壤盐碱化已成为一个全球性的环境问题。
盐碱化土壤不仅影响作物生长和产量，也对土壤微生物群落的结构和功能造成严重影响。
近年来，沼渣作为一种有机资源在农业中得到广泛应用。
沼渣含有丰富的有机物质和营养元素，对于改善土壤质量具有潜在作用。
因此，研究沼渣对盐碱化土壤微生物群落结构与功能的影响，对于提高盐碱化土壤的生物活性和农业可持续发展具有重要意义。
二、研究方法1. 实验材料本实验选用经过沼气发酵产生的沼渣，以及盐碱化土壤作为实验材料。
沼渣需经过适当处理和风干后备用。
2. 实验设计实验设置对照组（未添加沼渣的盐碱化土壤）和实验组（添加不同比例沼渣的盐碱化土壤），每组设置三个平行样。
通过对比分析，研究沼渣对盐碱化土壤微生物群落的影响。
3. 实验方法（1）土壤样品采集与处理：在实验开始前，采集盐碱化土壤样品，并按照实验设计进行分组处理。
（2）微生物群落分析：利用现代分子生物学技术，如PCR 扩增、高通量测序等，对土壤样品中的微生物群落进行分析。
（3）生物化学指标测定：测定土壤中的酶活性、营养元素含量等指标，以评估土壤生物活性及营养状况。
三、实验结果与分析1. 微生物群落结构变化通过高通量测序技术对土壤样品中的微生物群落进行分析，发现添加沼渣后，土壤中的细菌、真菌和放线菌等微生物数量均有所增加。
在门类水平上，添加沼渣的土壤中，一些有益的细菌类群如放线菌门（Actinobacteria）和芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）等相对丰度增加，而一些有害的细菌类群相对丰度降低。
此外，沼渣的添加还促进了真菌和细菌多样性的增加。
2. 微生物功能变化沼渣的添加显著提高了土壤中的酶活性，如脱氢酶、磷酸酶等，这些酶在有机物分解和营养元素循环过程中发挥重要作用。
同时，土壤中的营养元素含量也得到提高，如氮、磷等元素的有效性增加，为作物生长提供了充足的营养元素。
沼泽湿地中微生物多样性研究
沼泽湿地中微生物多样性研究沼泽湿地是一种特殊的湿地生态系统，由于其独特的环境条件，成为了微生物多样性研究的热点之一。
微生物是地球上最古老、最丰富的生物群落之一，它们在生态系统中扮演着不可或缺的角色。
在沼泽湿地中，微生物的多样性对于维持湿地生态系统的稳定性和功能具有重要意义。
本文将探讨沼泽湿地中微生物多样性的研究现状、影响因素以及对湿地生态系统的意义。
一、沼泽湿地中微生物多样性的研究现状沼泽湿地是一种水文动态较为复杂的湿地类型，其水文条件对微生物的生存和繁殖起着至关重要的作用。
近年来，随着生物技术和分子生态学的发展，科研人员对沼泽湿地中微生物多样性进行了深入研究。
通过高通量测序技术和生物信息学分析，揭示了沼泽湿地微生物群落的组成结构、功能特征以及与环境因子之间的相互关系。
研究发现，沼泽湿地中微生物多样性较高，包括细菌、真菌、古菌等多种微生物群落。
这些微生物在沼泽湿地的生态过程中发挥着重要作用，参与有机物的分解、养分循环以及生态系统的稳定性维持。
同时，微生物群落的多样性也受到湿地类型、水文条件、植被覆盖等因素的影响，不同类型的沼泽湿地具有不同的微生物多样性特征。
二、影响沼泽湿地微生物多样性的因素1. 水文条件：沼泽湿地的水文条件是影响微生物多样性的重要因素之一。
水位的变化会直接影响微生物的生存和繁殖，过高或过低的水位都会对微生物群落造成影响。
2. 有机质含量：沼泽湿地富含有机质，这为微生物提供了丰富的营养物质。
有机质的含量不仅影响微生物的多样性，还影响微生物群落的功能特征。
3. pH值：沼泽湿地的pH值对微生物的生长和代谢也有一定影响。
不同微生物对pH值的适应能力不同，因此pH值的变化会导致微生物群落结构的改变。
4. 植被覆盖：植被覆盖对沼泽湿地微生物多样性的影响主要体现在提供生境和营养物质方面。
不同类型的植被会吸引不同类型的微生物群落，从而影响微生物多样性。
三、沼泽湿地微生物多样性对湿地生态系统的意义1. 生物多样性维持：微生物是湿地生态系统中最丰富的生物群落之一，其多样性对维持湿地生态系统的稳定性和功能具有重要意义。
沼气发酵的物料理化特性及微生物群落多样性分析
广西大学硕士学位论文沼气发酵的物料理化特性及微生物群落多样性分析姓名：蒋建林申请学位级别：硕士专业：生物化学与分子生物学指导教师：武波20090624沼气冀肆的物料理化特性反微生物群落多样性分析９００００８（１０００７００００童６００。
ｏ鞋５００００萋４００００１Ｊ３００００２００００１００００４０６０８０艇酵天数累计产甲烷帚・祟ｌｆ产沼气吊ｌ划３－３牛巍发酵过桴的累积产沼气ｍ和产甲烷苗Ｆｉｇ３—３Ｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｂｉｏｇａｓｙｉｅｌｄａｎｄｍｅｌｈａｎｅｙｉｅｌｄｄｕｎｎｇｆｏｍｅｎｔａｔｉｏｎ根据牛粪发酵每人的，ｎ沼气耻和产甲烷带，计算山粱¨沼气砒雨ｌ累计甲烷鼙的变化．横芈标为垃酵时问，纵坐标为气体体积（ｍＬ）。
６００Ｃ】５００ＣＩ喜４０００妻３０００摹２０００１０００发酵天数吲３－４猪粪挺酵过栏每天产淄７ｔ硅、产甲烷精。
，对应甲烷含｛一｝的变化Ｆｉｇ３４ＣｈａｎｇｅｏｆｂｉｏｇａｓｙｉｅｌｄｍｅｔｈａｎｅｙｉｅｌｄａｎｄＣＨ４ｃｏｎｔｅｎｔｐｅｒｄａｙｄｕｎｎｇｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎⅢ排水法洲定猪焱发酵过样ｒ｝－每人的研’Ｃ啦，川‘Ｌ相色谱法测定每天沼气中甲烷禽｝・｝，根据沼气姑×甲烷舍馘，计算山每天，“甲炕砒。
横坐札、为发酵时问．土纵坐标为２Ｌ体体积，次纵屯标为甲烷弁艟。
一蚓姐堪廿ｉｉ０●ｌ六个发酵罐都在１０８之后每天产气量小于１００ｍＬ，基本停止产气。
再回到图３．１的ｐＨ值变化图，第１２天ｐＨ值最低，牛粪发酵罐和猪粪发酵罐ｐＨ都达到最低６．４，说明发酵罐里的有机酸的积累达到最大，是不产甲烷菌（产酸菌）将有机物分解为简单有机酸的缘故。
牛粪发酵罐持续一周之后，ｐＨ恢复到７．０；猪粪发酵罐持续到第２９天之后ｐＨ值逐渐回升，而这个时期正是产甲烷高峰期，是产甲烷菌将甲酸、乙酸转变为甲烷的活跃时期。
牛粪发酵罐在第２２天之后，ｐＨ上升到初始的７．２左右，猪粪发酵罐在第４８天之后，ｐＨ上升到初始的７．Ｏ左右，基本维持稳定，而这个时候正是稳定产气期，之后，当产甲烷菌将已经积累的酸基本都转化为甲烷，所以ｐＨ值一直回升且产气量之后也在下降直至产气基本停止。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
150030; 2. 中 国农业科学 院农业资 源与农业区 划研究所 , 北
要 : 对从北京周边地区户用沼气池中采集的沼泥进行了富集培养及基因 组 DNA 的提取 , 以古菌和细菌的通用
引物 PCR 扩增 16S rDNA 基因的 V 3 可变区 , 结合应用变性梯度凝胶电泳 ( DGGE) 技术分析沼气池中微生物种群基 因的多样性 , 以及富集前后的微生物群落区系变 化 , 并回收 优势的 DNA 片段 进行序 列分析。结 果表明 , 微 生物群 落在沼气池的不同层次上呈现出 空间分布多样性的差异 , 经过富 集培养 后 , 微 生物种 群的多 样性及 特异性 发生了 很大的差别。序列比对的结果显示, 沼气池中的优势古菌菌群为甲烷鬃菌属 (M ethanosaeta)与甲烷螺菌属 (M ethanosp irillum ), 细菌为梭菌目 (C lo str idiales)和互养菌属 ( Syntrop hus)。经过富集培养 后, 古菌以甲烷八叠 球菌属 (M ethanosarcina mazei)为主 , 细菌除保持了原有的优势菌群外, C 变形菌纲 (Gamma p ro teobacterium ) 也占有绝对的优势。 关键词 : 沼泥 ; 富集培养 ; 微生物多样性 ; DGGE 中图分类号 : Q 939 . 9 ; S216 . 4 文献标识码 : A 文章编号 : 1000- 1166( 2010) 02- 0003- 06
收稿日期 : 2009-12 -15 修回日期 : 2010-03 -02
梯度凝胶电泳 ( DGGE ) 技术由 M uyzer 等 1993 年首
项目来源 : 国家 / 8630重点课题 ( 2007AA 100705) ; 中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金课题 ( 中国农业科学院农业资源与农业区 划研究所 2009 -3 ) 。 作者简介 : 宋金龙 ( 1983- ) , 男 , 硕士 , 主要从事农业资源可持续利用方面的研究。
沼气技术在改善农村能源、 环境、 卫生条件等方 面发挥着积极的作用, 是解决我国农村能源危机和 环境污染, 实现农业可持续发展的有效途径
[ 1]
决定其生态功能。利用富集培养技术 , 可以使沼泥 中的微生物群落繁殖加快, 世代周期缩短, 从而使产 气效率大幅提高。因此应用新的技术手段, 全面、 深 入、 准确地了解沼气系统及其富集物中的微生物群 落结构与功能 , 解析富集培养后微生物群落的区系 变化 , 探索产气效率提高的原因, 是突破当前产气率 低、 可控性差, 实现沼气高效发酵、 可控运行的关键, 也是推动我国 沼气应用升级的迫 切要求
[ 4]
L M 引物, T aq 酶 0 . 05 U # LL , 补加灭菌 ddH 2 O 至 50 LL。采用降落式 PCR, 参数为 : 94e 2 m in 30s ;
- 1
94e 30 s, 62e ~ 52e 30 s , 72e 45s , 20 个循环 ; 94e , 30 s, 52e , 30 s , 72e , 45 s , 15 个循环 ; 72e , 10 m in。扩增后, 用 2 % 的琼脂糖凝胶电泳检 -1 测, 在 2 . 0 Lg# mL 的 EB ( 溴化乙锭 ) 液中染色 15 m in , 成像、 观察和分析。然后 , 以在 F357 的 5 . 端设 计了 一 段 含 GC 夹 板 ( GC-clam p ) 引 物 CGC CCGGGGCGCGCCCCGGGCGGGGCGGGGCGGGGGCACGGGGGGCCCTACGGGGYGCASCAG 为 正 向 引 物, R518 为 反 向 引 物 , 进 行 / reconditio ning PCR 0 [ 8] 扩增。反应采用 50 LL 体系, 各组分为 : DNA 模 板 5 LL, 10 @ Load ing Bu ffer 5 LL, 1 . 5 mM 上下游引 物各 0 . 5 LL , M gC l2 4 LL, 0 . 25 mM d NTP 4 LL, T aq 酶 2 U, 补 加灭菌 dd H 2 O 至 50 LL。 PCR 参数为 : 94e , 2 m in 30 s; 94e , 30 s , 52e , 30 s , 72e , 45 s , 3个循环 ; 72e , 3 m in 。 1 . 2 . 4 古菌高变区片段的扩增 选用古菌 V3 区引物 40f( 5. -CCCTACGGGGYGCASCAG-3. ) 和 U529 r ( 5 . -TTACCGCGGCKGCTG3. )。 PCR 反应采用 50 LL 体系, 反应体 系和扩增 参数与细菌 V3区的 PCR 扩增相同。再以 40 f的 5. 端设 计了 一段 含 GC 夹板 ( GC-clam p) 引 物 CGC CCGGGGCGCGCCCCGGGCGGGGCGGGGCGGGGGCACGGGGGGCCCTACGGGGYGCASCAG 为正 向引 物, U529r为反向引物, 进行 / reconditio ning PCR 0 扩增。 1 . 2 . 5 DGGE 图谱及部分优势条带的序列比对分 析 选用通用突变检 测系统 ( BIO-RAD ) 对样品 中 的细菌和古 菌分别 进行 DGGE 分析。细菌 DGGE 的参数为 : 胶浓度: 8 % ; 变性胶 ( 变性剂为去去离子 甲酰胺和尿素 ) 梯度为 30 % ~ 80 % ; 电泳条件: 60e , 60 V, 12~ 14 h 。古菌 DGGE 的参数为 : 胶浓度 : 8% ; 变 性胶 ( 变性 剂为 去去 离 子甲 酰胺 和尿 素 ) 梯度 为 30 % ~ 60 % ; 电泳 条件 : 60 e , 60 V, 12 ~ 14 h。用 SYBR GREEN I 染色后 , 应用 ALPHA 凝胶成像系统 进行观察分析。 1 . 2 . 6 部分优势条带的序列比对分析 在紫外灯下切割含目的 DNA 条带的凝胶块. 转 移到微量 离心管中 , 用吸 头挤碎 , 加 入 ddH 2 O, p H 71 6 溶解 . 重新进行 PCR 扩增 , 扩增后送交英俊公司 测序 , 序列 测序后 去除 载体序 列, 与 G enB ank ( ht tp : / /www. ncb.i u l m. n ih . gov /BLAST ) 数据库中的已
中国沼 气 Ch ina B iogas 2010, 28( 2)
3
沼泥及其富集物中微生物多样性和区系变化的分析
宋金龙 , 阮志勇 , 胡国全 , 姜瑞波 , 刘小飞 , 徐凤花
( 1. 东北农 业大学资源与环境学院 , 黑龙江 哈尔滨 京 摘 100081; 3 . 农业部沼气科学研究所 , 四川 成都 610041)
M icrob ial D iversity and Comm un ity Com position in B iogas S ludge and Its En rich ed Product / SONG Jin - long1 , RUAN Zh i yong2 , HU G uo-quan3, JIANG Rui bo2, L IU X iao-fei2 , XU Feng-hua1 ( 1 . Resources and Environ m en tal College N or theast Agricu ltural Un iversity , H arbin 150030, Ch ina ; 2. In stitute of Agricultural R esources and Regional P lann ing , Ch in ese Acad e my of Agr icu ltu ral Sc iences , B eijing 100081, Ch ina ; 3. B iogas In stitu te of M in istry of Agricu lture , Chengdu 610041 , Ch ina) Abstrac t : G eno m ic DNA w as extracted fro m enr ichm ent o f b iogas sludge wh ich w as co llected from househo ld biog as d igest e rs in surrounding areas o f Be ijing . V 3 va riab le fragm ents o f 16S rDNA gene w ere a m plified by PCR in co m bina tion w ith DGGE techno logy to ana ly ze the g enetic poly m orph ism of m icrob ia l popu lations and the ir var ia tions befo re and afte r enrichm ent , and predom inant DNA frag m ents w ere recovered for sequenc ing . T he resu lts ind icated prom inentm icrob ia l d ive rsity in d ifferen t laye r o f b iogas dig ester , and the m icrob ia l diversity and spec ificity var ied sign ificantly a fter enrichment . Se quence a lignm ent showed tha t the M ethano saeta, M ethanosp irillum, C lostr idiales and Syntrophus w ere the predo m inant popu lations in b iogas digeste rs. A fte r enr ichm ent , the predo m inant popu lations beco m e M ethanosarcina mazei , C lostridiales, Syntrophus and Gamma p roteobacterium . K ey word s : b iogas s ludge ; enrichment culture ; m icrob ia l diversity; DGGE