人工湿地中指示与病原微生物动态分布及相关性分析

选择总大肠菌群(total coliforms)、粪大肠菌群(fecal coliforms)、粪链球菌(fecal streptococci)、大肠杆菌(Escherichia coli)、产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens)和沙门氏菌(Salmonella spp.)6种指示和病原微生物,采用多管发酵法和倾注平板法研究其在自由表面流人工湿地中的去除效果、相关性及动态分布特征.结果表明:人工湿地进水中沙门氏菌数量最多,其次为总大肠菌群、粪大肠菌群、产气荚膜梭菌和大肠杆菌,粪链球菌数量最低;人工湿地对不同指示和病原微生物去除效果存在差异,对总大肠菌群、粪大肠菌群和大肠杆菌去除效果最好,年平均去除率分别为94.1％、93.4％和84.0％;对沙门氏菌和产气荚膜梭菌去除效果较差,年平均去除率分别为55.8％和63.6％,并且存在较大波动;出水中粪链球菌数量高于进水;人工湿地对指示和病原微生物的去除效果在不同季节间无显著差异,但迸水中总大肠菌群数量、进出水中沙门氏菌数量及进水中产气英膜梭菌数量在不同季节间存在差异.相关性分析表明,总大肠菌群、粪大肠菌群以及大肠杆菌之间存在较强相关性,沙门氏菌和粪大肠菌群以及产气荚膜梭菌和总大肠菌群、粪大肠菌群间存在弱相关性.     

微生态制剂对海水养殖系统硝化功能建立过程的影响

比较分析投加不同微生态制剂的海水养殖系统硝化功能建立的过程,为实际应用提供依据。利用海水素构建4个海水养殖系统,通过投加硝化细菌、光合细菌、枯草芽胞杆菌3种微生态制剂以及纤维毛球作为生物膜载体,比较分析不同养殖系统硝化功能的建立过程及硝化强度差异。投加硝化细菌+光合细菌和硝化细菌+枯草芽胞杆菌系统硝化功能建立时间分别为108 h和96 h,氨氮初始质量浓度为6 mg/L时,氨氧化强度分别为1.69 mg/(L·d)和1.36 mg/(L·d);添加纤维毛球的生物膜系统与生物絮团系统硝化功能建立时间分别为96 h和120 h,氨氮初始质量浓度为6 mg/L时,氨氧化强度分别为1.36 mg/(L·d)和0.98 mg/(L·d);投加碳源系统和对照系统硝化功能建立时间分别为84 h和96 h,氨氮初始质量浓度为6 mg/L时,氨氧化强度分别为1.18 mg/(L·d)和1.36 mg/(L·d)。硝化细菌+枯草芽胞杆菌系统硝化功能建立时间更短,但系统硝化强度低于硝化细菌+光合细菌系统;生物膜系统硝化强度高于生物絮团系统且硝化功能建立更快;添加碳源能够加快系统硝化功能建立过程,但降低了硝化细菌+枯草芽胞杆菌系统的硝化强度。     

多方法组合调查新疆阿勒泰地区6种常见鼠传致病菌流行状况

【背景】鼠传疾病是对人类危害较大的一种人兽共患病,全球化使得鼠传疾病流行区域不断扩大,出现了多种新发鼠传疾病的发生及旧传染病的复燃。【目的】调查新疆阿勒泰地区常见的鼠传致病菌在啮齿动物中的流行状况,为当地自然疫源性疾病防控提供科学依据。【方法】采用夹夜法捕获啮齿动物,无菌收集其脾脏和肾脏组织,提取基因组DNA。应用TaqMan探针法的荧光定量聚合酶链式反应(quantitative polymerase chain reaction, qPCR)检测巴尔通体(Bartonella spp.)、问号钩端螺旋体(Leptospirainterrogans)、恙虫病东方体(Orientiatsutsugamushi)、莫氏立克次体(Rickettsia mooseri)、嗜吞噬细胞无形体(Anaplasma phagocytophilum)和土拉弗朗西斯菌(Francisella tularensis)6种常见的鼠传致病菌。采用16SrRNA基因的通用引物进行常规PCR扩增后,应用Illumina测序和Nanopore测序进一步检测致病菌,同时对脾脏组织进行巴尔通体体外分离培养。比较qPCR...     

抗砷细菌arsH基因多样性分析

目的:研究含arsH基因抗砷微生物的多样性.方法:从NCBI数据库中收集95条arsH基因序列,通过Clustal W 1.83,Mega 3.0、DOTUR软件分别对95条序列进行多序列比对、构建系统发育树、稀释曲线等分析.结果:这些包含arsH基因的菌株分别归属于α-变形杆茵纲(约40%),γ-变形杆茵纲(35%),β-变形杆茵纲(22%),以及蓝细茵(3%).在涉及的14个科当中,Rhizo-biales所占比例最高(29%);Burkholderiales:次之(22%);Pseudomonadales和Enterobaeteriales占较少的比例,分别为18%和11%.针对数据库已有数据分析显示,含有arsH基因的微生物约89%分布在陆地,6%分布在海洋,还有5%在陆地海洋均有分布.陆地中占总比例的24%分布于土壤中;21%分布于矿山、地下水、气田、油田、受污染环境、矿坑水、淡水等环境中;约1%为植物共生菌,26%为病原微生物.结论:该基因在不同的物种之间存在水平基因转移,目前对于含arsH基因的抗砷微生物的筛选和分离工作还远远不够.     

Acidiphilium cryptum DX1-1 CO2固定相关基因的克隆及在不同营养方式下的差异表达研究

目的：研究Acidiphilium cryptum DX1-1 CO2固定相关基因的克隆及在不同营养方式下的差异表达。方法：以Acidiphilium cryptum DX1-1（CCTCCM208056）的DNA为模板,基于A．cryptum JF-5同源功能基因序列（JGI,http：／／genome．oml．gov／cgi-bin／JGI_microbial／keggcategories．cgi）设计引物,对菌株DX1-1中的CO2固定相关基因Acry_0824,Acry_082,Acry_1067,Acry_1272,Acry_0022和Acry_0827进行了克隆和序列比对分析;并对它们在不同营养条件下的基因差异表达进行了分析。结果：从菌株DX1—1成功克隆了所选择的CO2固定相关基因,其序列与菌株JF的同源功能基因序列一致性分别达到了99．8％,99．6％,99．6％,99．5％,99．3％和99．8％;Acry_0824,Acry_1272和Acry_0827三个基因在各种混合养条件下表达均上调,说明它们在DX1—1 CO2固定中起较关键的作用。在加入0．1％的葡萄糖混合养条件下,DX1—1细胞明显利用空气中的CO2来生长和累积PHB。结论：限制性葡萄糖可以促进细胞自养生长和累积PHB。     

4种抗生素对蚯蚓-污泥系统细菌群落结构的影响

蚯蚓可摄食污泥中的有机物,其肠道微生物群落在其分解过程中起着主要的作用。利用赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)和人工湿地基质构建蚯蚓-污泥系统,添加氯霉素、四环素、链霉素和青霉素4种抗生素,研究不同抗生素对污泥和蚓粪的细菌群落结构的影响。采用高通量测序技术比较分析污泥和蚓粪的细菌多样性及群落结构变化。结果表明,外加抗生素能够导致污泥的Chao1和ACE指数降低,同时降低拟杆菌门和变形菌门的相对丰度,加入氯霉素和青霉素会增加厚壁菌门的相对丰度,降低酸杆菌门、放线菌门和绿弯菌门的相对丰度,加入四环素和链霉素则与之相反。蚓粪样品中,添加氯霉素和链霉素导致Chao1和ACE指数降低,而添加四环素和青霉素则导致Chao1和ACE指数升高,外加抗生素可降低拟杆菌门的相对丰度,增加放线菌门、变形菌门和疣微菌门的相对丰度。主成分分析(PCA)和聚类分析表明,氯霉素和青霉素对污泥细菌群落影响作用相似,四环素与链霉素效果类似;氯霉素对蚓粪群落结构的影响小于其他抗生素。研究结果显示,抗生素可影响污泥和蚓粪的细菌多样性及群落结构,不同抗生素对污泥和蚓粪的影响程度存在差异。     

环境工程微生物学课程教学中存在的问题与对策

环境工程微生物学是我国高等学校环境工程专业的基础核心课程,具有知识更新速度快、知识点繁多、内容分散的特点。在其教学过程如何兼顾传统微生物学内容与现代微生物学研究新进展,合理选择教学内容、实验项目和安排实验时间,引导学生准确掌握基本概念和知识点,培养学生动手能力、创新意识和创新能力,是摆在每位教师面前的难题。围绕上述问题,我们教学团队在课堂与实验教学内容、教学方法和课外大学生实践活动等方面采取了一系列措施,取得了较好的教学效果。     

基于高通量测序的4种硝化细菌富集培养物微生物群落结构分析

【目的】比较分析4种硝化细菌富集培养物(以铵盐为氮源的淡水富集物A、以亚硝酸盐为氮源的淡水富集物B、以铵盐为氮源的低温淡水富集物C和以亚硝酸盐为氮源的海水富集物D)的微生物群落结构与组成。【方法】分别提取样品的总DNA,采用高通量测序技术,分析微生物群落的组成、丰度和多样性。【结果】在不同微生物的分类水平,4个样品共检测到24门47纲129属。4个样品的优势菌门均为变形菌门;样品A、B、C的优势菌纲为β-变形菌纲和γ-变形菌纲,样品D的优势菌纲为γ-变形菌纲、δ-变形菌纲和芽孢杆菌纲;而优势菌属各不相同,其中样品A为亚硝化单胞菌属(24.56%),样品B为链霉菌属(7.15%),样品C为噬菌弧菌属(19.36%)和类诺卡氏菌属(19.35%),样品D为嗜酸菌属(13.6%)和柄杆菌属(11.5%)。共检测出7种具有硝化功能的细菌,其中样品A、B和D中主要是亚硝化单胞菌属,占比分别为24.56%、4.94%和0.63%,样品C主要为Nitrospirillum(0.69%)和硝化螺旋菌属(0.69%)。此外在样品中还检测到红灯食烷菌、羽扇豆根瘤菌等有益菌,以及弧菌属、伯克霍尔德菌等致病菌。【结论】阐述了4个样品微生物群落结构的多样性,确定了不同培养物中起主要作用的硝化细菌类群以及其它与环境物质循环相关或具有特殊生理特性的菌群,研究结果为硝化细菌富集培养物的实际应用奠定了基础。     

青岛市不同功能区冬季空气微生物群落代谢与多样性特征

选取青岛市5个功能区(市区街道、海滨区域、饮用水源地、垃圾填埋场和人工湿地污水处理系统),采用SAS ISO100空气浮游菌采样器于2013年冬季采集空气微生物样品,应用BIOLOG方法分析空气微生物群落代谢功能多样性,阐明群落代谢与环境相关性。结果表明,不同功能区空气微生物群落碳源代谢强度存在差异,代谢稳定时,海滨区域和饮用水源地样品平均光密度值(AWCD)分别为0.302、0.210,而人工湿地、市区街道及垃圾填埋场分别为0.063、0.025和0.034,海滨区域和饮用水源地空气微生物群落碳源代谢强度明显高于其他功能区。不同功能区空气微生物群落Shannon指数和Simpson指数接近,但海滨区域和饮用水源地Mc Intosh指数明显高于其他功能区。海滨区域和饮用水源地空气微生物群落碳源代谢类型丰富,代谢水平高,人工湿地、市区街道和垃圾填埋场碳源代谢类型单一,代谢水平低。5个功能区空气微生物群落碳源代谢差异呈现区域性,分异代谢差异的主要是羧酸类碳源。风速、温度、湿度等非生物因素对空气微生物群落碳源代谢具有不同程度影响,且不同功能区主导非生物因素存在差异。BIOLOG方法可以提供大量多维数据,能够分析样品间微生物群落碳源代谢差异,客观、全面表征空气微生物群落碳源代谢多样性特征,是研究空气微生物群落功能多样性较理想的方法之一。     

“环境工程微生物学”实验教学改革初探

"环境工程微生物学"是我国高校环境工程和环境科学专业的一门专业基础必修课,环境工程微生物学实验是本课程的重要组成部分。但目前环境工程微生物学实验教学中存在实验内容滞后、单调,学生的预习甚至实验过程往往流于形式,缺乏有效的考核方法等一系列问题。针对以上问题,作者采取将移动互联网引入环境工程微生物学实验,鼓励学生参与实验的前期准备等措施来改革传统教学模式,通过编写实验教材、精心安排实验内容、将科研带入到实际教学中等途径来优化教学内容,采用将平时成绩纳入最终实验成绩的方法来改革传统考核方式,取得了较好的教学效果,本文对以上教改内容进行详细阐述。