PCR-SSCP技术分析碱度影响下硫酸盐还原反应器中微生物群落动态

采用PCR-单链构象多态性(SSCP)技术和杂交技术, 分析进水碱度降低引起的产酸-硫酸盐还原反应器中微生物群落动态. 试验结果表明, 碱度人为控制在4000 mg/L, 硫酸盐负荷率为4.8 kg/(m³·d)时, 反应器25天启动成功, 硫酸盐去除率达87%, 此时Lactococcus sp., Anaerofilum sp.和Kluyvera sp.等占优势. 当短时间降低进水碱度至1000 mg/L以下时, 硫酸盐去除率迅速降到35%; 继而提高并稳定进水碱度为3000 mg/L时, 硫酸盐去除率稳定在55%, Dysgonomonas sp., Sporobacte sp., Obesumbacterium sp.和Clostridium sp.得以富集, 同Lactococcus sp., Anaerofilum sp.和Kluyvera sp.一起构成优势菌群. 碱度继续降低并稳定至1500 mg/L时, 硫酸盐的去除率上升并稳定在70%, Dysgonomonas sp., Sporobacter sp.和Obesumbacterium sp.消亡, 而Desulfovibrio sp.和Clostridium sp.的某些菌种得以大量富集. 为探讨系统所能承受的最低碱度阈值, 再次将碱度降低至400 mg/L, 发现硫酸盐去除率、pH值和出水碱度迅速下降, Petrotoga sp., Prevotella sp., Kluyvera sp.和Neisseria sp.的数量水平明显降低, 杂交显示硫酸盐还原菌(SRB)的数量也随之降低. 微生物群落结构特征和多样性分析表明, 种泥中的SRB种群异常丰富, 碱度降低使种群的丰度逐渐趋于单一. 常驻种群绝大多数为发酵产酸菌(FAB), 其中Firmicute门所占的比例最大, 而SRB所占数量比例极少. 这种群落结构体现了FAB与SRB之间的协同代谢作用, 从而维持着系统硫酸盐较高去除率和运行稳定性.     

高效产氢细菌新种——Ethanologenbacterium sp. X-1的分离鉴定及其产氢效能

为获得高效产氢发酵细菌,采用改进的厌氧Hungate培养技术,从生物制氢反应器CSTR中分离一株产氢细菌X1。对该株细菌进行了形态学特征、生理生化指标、16S rDNA和16S23S rDNA 间隔区序列分析等研究。结果表明与最相近的种属Clostridium cellulosi和Acetanaerobacterium elongatum等的16S rRNA基因序列同源性为94％以下。16S23S rRNA 间隔区基因序列比对分析显示保守区域仅为tRNAAla和tRNAIle序列,其它可变部位没有同源性区域,鉴定为新属Ethanologenbacterium sp.。该株细菌为专性厌氧杆菌,代谢特征为乙醇发酵,葡萄糖发酵产物主要为乙醇、乙酸、H2和CO2。在pH4.0和36℃条件下最大产氢速率是28.3mmol H2/(g dry cell·h)。经鉴定和产氢效能分析表明该菌株是一新属的高效产氢细菌。     

产氢菌Enterobacter sp.和Clostridium sp.的分离鉴定及产氢特性

在高温水体中分离得到2株具有较高产氢活性的微生物菌株Z-16和C-32。根据两菌株的16S rDNA序列分析,初步鉴定菌株Z-16为Enterobacter sp.,菌株C-32为Clostridium sp.。研究了起始pH值、反应温度、碳源等对菌株放氢活性的影响。菌株Z-16的最适产氢条件为：反应系统起始pH7.0,反应温度35℃,以蔗糖为产氢底物。在最适条件下,菌株Z-16的氢转化率为2.68mol H₂/mol蔗糖。菌株C-32的最适产氢条件为：反应系统起始pH 8.0,反应温度35℃,以麦芽糖为产氢底物。在最适条件下,菌株C-32的氢转化率为2.71mol H₂/mol 麦芽糖。以葡萄糖为碳源时,菌株Z-16和菌株C-32的氢转化率分别为2.35和2.48mol H₂/mol葡萄糖。     

产氢菌Enterobacter sp.和Clostridium sp.的分离鉴定及产氢特性

在高温水体中分离得到2株具有较高产氢活性的微生物菌株Z-16和C-32。根据两菌株的16S rDNA序列分析,初步鉴定菌株Z-16为Enterobacter sp.,菌株C-32为Clostridium sp.。研究了起始pH值、反应温度、碳源等对菌株放氢活性的影响。菌株Z-16的最适产氢条件为：反应系统起始pH7.0,反应温度35℃,以蔗糖为产氢底物。在最适条件下,菌株Z-16的氢转化率为2.68mol H₂/mol蔗糖。菌株C-32的最适产氢条件为：反应系统起始pH 8.0,反应温度35℃,以麦芽糖为产氢底物。在最适条件下,菌株C-32的氢转化率为2.71mol H₂/mol 麦芽糖。以葡萄糖为碳源时,菌株Z-16和菌株C-32的氢转化率分别为2.35和2.48mol H₂/mol葡萄糖。     

用ERIC-PCR法研究番茄根际细菌群落结构变化*

采用单一碳源回收菌群的方法和ERIC PCR方法相结合 ,检测番茄 (Lycopersiconescu lentumMill )根际接种转基因微生物E4 (Enterobacteriacloacae)后的根际微生物的群落结构和多样性的变化。结果表明 :采用单一碳源回收菌群和ERIC PCR相结合的方法 ,可以准确、直观和清楚地检测到E4释放到环境中后对根际微生物的群落结构和种群数量的影响。这种单一碳源培养法与ERIC PCR相结合的方法 ,将有可能成为一种研究环境微生物群落结构     

sp. B49发酵糖蜜制氢条件

研究1株产氢细菌Ethanoligenens sp. B49利用废糖蜜为基本原料进行生物制氢的条件,及外加氮素营养物对废糖蜜生物制氢的影响。结果表明,在10.3～20.6 g·L^-1的化学需氧量（COD）范围内,经过驯化的Ethanoligenens sp. B49细胞具有较好的生物利用能力,细胞生长量和产氢能力随着废糖蜜COD的提高而增加。当废糖蜜COD超过20.6 g·L^-1时Ethanoligenens sp. B49的细胞生长受到抑制,同时产氢能力下降,COD超过41.2 g·L^-1时细胞基本不具有生长和产氢能力。Ethanoligenens sp. B49利用废糖蜜产氢的最佳COD为20.6 g·L^-1。在20.6 g·L^-1COD条件下外加有机氮源可以促进Ethanoligenens sp. B49利用废糖蜜制氢的能力,促进作用顺序为酵母粉>牛肉膏>蛋白胨>脲素。添加4 g·L^-1的酵母粉时,Ethanoligenens sp. B49细胞具有最好的生长活性和产氢能力。优化营养条件后,单位体积产氢量从44.82 mmol·L ^-1提高到78.97 mmol·L^-1,提高了76.2%。     

中国球针壳属分类的研究III．长附属丝子囊壳类型

本文报道并描述了我国具长附属丝的球针壳15个种,其中10个是新种。这些具长附属丝的球针壳的附属丝长度一般为子囊壳直径的1．5—3倍。新种是：八角枫球针壳Phyllartiniaalangii Yu et Lai sp．nov．,云实球针壳Ph．caesalptntae Yu sp. Nov., 旱莲球针壳Ph. Campto-thecae Yu sp．nov,蜡瓣花球针壳Ph．coeyloptidis Yu et Han sp．nov.,香薷球针壳 Ph. El-sholtziae Yu sp．nov．,胡桃楸球针壳Ph．juglandis-mandshuricae Yu sp. Nov.,钓樟球针壳Ph. Linderae Yu et Lai sp．nov,青檀球针壳Ph．ptcrocelttdis Yu et Han sp. Nov.,白 辛树球针壳Ph．pterostyracis Yu et Lai sp. Nov.,和香椿球针亮 Ph. Toonae Yu et Lai sp. Nov. 全部的种都是根据我国的材料进行描述的,并讨论了每一个种与其邻近种的异同。此外,还对榛球针壳Phyllactinia guttata (Wallr．Ex Fr．) Lev. Em. Yu的描述按作者的观点和所掌握的资料进行了修改和重新描述。模式标本存中国科学院真菌标本室。     

褐煤风化过程中微生物群落的演替

对采自辽宁省前屯煤矿的6种不同风化程度的褐煤样品进行扫描电子显微镜观察发现:刚采掘出来的褐煤表面几乎没有微生物存在.经5个月、1年及4年堆积风化的褐煤中也只见到休眠孢子和少量菌丝.将褐煤样品在潮湿状态下培养10天后,扫描电镜观察发现:刚采出来的褐煤及经5个月风化的褐煤表面有大量放线菌生长,而且菌落周围有褐煤被降解迹象.经1年风化的褐煤中除有大量放线菌及细菌生长外,真菌也有所增加.而在经4年风化褐煤中主要是真菌明显增加.平板计数结果同样说明褐煤风化过程中微生物存在演替现象:放线菌为褐煤初期降解的主要微生物,随后是细菌,在风化程度较高的褐煤中,真菌则为优势降解菌.三株优势放线菌为诺卡氏菌(Nocardia Sp.),束丝放线菌(Actinosynnema Sp.)和链霉菌(Streptomyces sp.).两株优势细菌均为节杆菌(Arthrobacter sp.).两株曲霉为栖土曲霉(A.terricola)及褚曲霉(A.ochraceous),为褐煤风化过程的优势真菌.     

我国鼎湖山的担子菌类III．牛肝菌科的种之二

本文报道了我国鼎湖山牛肝菌20个种,其中4个新种,1个新变种以及15个国内新记录。褐小牛肝菌属Fuscoboletimus Pomerleau et Smith和南方牛肝菌属Austroboletug(Corner) Wolf 为新纪录属。4个新种是：辐射状条孢牛肝菌Bolelellus radiatus Bi sp. Nov.,亚黄褐牛肝菌 Bolettty sublulvus Bi sp．nov., 变红褐色牛肝菌Boletus rufo-brunnesgens Bi sp．Nov. 以及近浅灰色牛肝菌Boletus subgriseus Bi sp．nov., 1个新变种为小近自褐疣柄牛肝菌Leccinum subleueophaeum Dick et Smell var. msnimum Bi var. nov. 文中有分属和分种的检 索表。新种和新变种均有汉文和拉丁文描述。     

中国叉丝壳属分类研究II.马兜铃科、卫茅科、鼠李科和山矾科上的新种

本文报道了寄生于4科植物E的叉丝壳属白粉菌4个新种． 马兜铃科上的 Microsphaeraartstolochtac Yu sp. Nov., 卫茅科上的 Microsphaera celastr Yu et Lai sp. Nov.,鼠李科上的Microsphaera rhammcola Yu sp. Nov. 及山矾科上的Microsphaera symploci Yu et Lai sp.nov.,其中马兜铃科上的叉丝壳属真菌尚属首次报道。对上述4个新种作了汉文和拉丁文描述,附有形态插图,并讨论了每个新种与其近似种之间的区别。     

厌氧细菌Acetanaerobacterium elongatum从葡萄糖的产氢特性研究

为了了解影响厌氧发酵产氢细菌Acetanaerobacterium elongatum Z7产氢效率的因素,采用生理学方法对其进行了研究。结果表明：乙醇型发酵菌A. elongatum Z7的最适产氢温度为37℃, 最适产氢的起始pH为8.0。该菌发酵葡萄糖和阿拉伯糖产氢的能力较强,氢气产率分别为1.55mol H2/mol葡萄糖和1.50mol H2/mol阿拉伯糖。酵母粉是菌株Z7生长和产氢所必须的生长因子;pH影响菌株的生长和葡萄糖利用率;氢压则影响电子流的分配,从而改变代谢产物乙酸和乙醇的比例;当产氢菌与甲烷菌共培养以维持发酵体系低的氢压时,可使氢的理论产量提高约4倍;培养基中乙酸钠浓度> 60mmol/L明显抑制产氢。另外,一个只利用蛋白类物质的细菌能够促进菌株Z7对葡萄糖的利用,进而提供氢产量,为生物制氢的工业化生产提供理论参考。     

氯仿处理厌氧污泥发酵制氢中微生物多样性的解析

研究了不同浓度氯仿对厌氧污泥产氢及其微生物多样性的影响。在氯仿浓度为0.050%时,累积氢、氢气产率、VFA和总糖降解率均达到最大,分别为639mL、1.71molH2/mol消耗葡萄糖、2880mg/L和85%。利用PCR-DGGE技术对不同浓度氯仿处理的污泥样品中微生物多样性和种群结构进行分析显示,4个细菌克隆属于Clostridia,2个细菌克隆分别属于Acidobacteria和δ-proteobacteria,其他4个均属于不可培养细菌。Clostridia中的4个菌群均属产氢菌群,条带7中含有的细菌可能属于HPB。发酵产氢后的污泥样品C3(氯仿浓度=0.05%)中细菌类型主要有:Megasphaera sueciensis、Megasphaera paucivorans、Clostridium cellulosi、Clostridium sp.和不可培养细菌,为最适产氢群落结构。     

异化铁还原细菌Clostridium sp.LQ25分离及其产氢与铁还原特性

[背景] 一些异化铁还原细菌兼具铁还原和发酵产氢能力,可作为发酵型异化铁还原细菌还原机制研究的对象。[目的] 筛选出一株发酵型异化铁还原细菌。在异化铁还原细菌培养体系中,设置不同电子供体并分析电子供体。[方法] 通过三层平板法从海洋沉积物中筛选纯菌株,基于16S rRNA基因序列进行菌株鉴定。通过测定细菌培养液Fe （II）浓度及发酵产氢量分析菌株异化铁还原和产氢性质。[结果] 菌株LQ25与Clostridium butyricum的16S rRNA基因序列相似性达到100%,结合电镜形态观察,菌株命名为Clostridium sp.LQ25。在氢氧化铁为电子受体培养条件下,菌株生长较对照组（未添加氢氧化铁）显著提高。菌株LQ25能够利用丙酮酸钠、葡萄糖和乳酸钠进行生长。丙酮酸钠为电子供体时,菌株LQ25细胞生长和异化铁还原效率最高,菌体蛋白质含量是（78.88±3.40） mg/L,累积产生Fe （II）浓度为（8.27±0.23） mg/L。以葡萄糖为电子供体时,菌株LQ25发酵产氢量最高,达（475.2±14.4） mL/L,相比对照组（未添加氢氧化铁）产氢量提高87.7%。[结论] 筛选到一株具有异化铁还原和发酵产氢能力的菌株Clostridium sp.LQ25,为探究发酵型异化铁还原细菌胞外电子传递机制提供了新的实验材料。     

中国球针壳属分类的研究II．短附属丝子囊壳类型

本文报道、描述了我国具短附属丝的球针壳属白粉菌15个种,其中6个新种和2个改级新组合。具短附属丝的球针壳类,其附属丝长度一般为子囊壳直径的0.5一1.5倍。新种为：①油桐球针壳Phyllactinia aleuritidis Yu et Lai sp. Nov., ②桤木球针壳Ph. Alni Yu etHan sp. Nov. ③蛇葡萄球针壳 Ph. Ampelopsidis Yu et Lai sp. Nov., ④ 木兰球针壳 Ph. Magnoliae Yu et Lai sp. Nov., ⑤泡桐球针壳 Ph．paulownlae Yu sp. Nov. 及⑥中国球针壳 Ph. Sinensis Yu sp. Nov.。新组合为：臭椿球针壳 Phyllactinia ailanthi (Golov.et Bunk.)Yu stat. Nov. 和杨球针壳 Ph. Populi (Jacz．) Yu stat. Nov. 还讨论了述15个种与它们邻近种或相似种之间的区别。模式标本存中国科学院真菌标本室。     

从豆制品废水厌氧发酵液分离的一个螺旋体新种

用Hungate厌氧技术,从豆制品废水厌氧发酵液分离到一株厌氧生长、细胞柔软、活跃运动、产红色素的螺状细菌。能发酵多种碳水化合物,主要产物是乙酸盐、乙醇、Ht和CO2。生长要求酵母膏,可利用Nll6Cl和蛋白胨为氯源生长。不要求NaCl。最适生长温度为30—35℃。DNA的G+C含量为49mol％。按照《伯杰氏细菌学手册》(1984年版),此菌属于螺旋体属中的一个新种,命名为产红螺旋体 (Spirochaeta shodogenes n. sp.)。     

降解硫氰酸和丙烯腈的一种新型混合细菌培养物

从腈纶废水生物粘膜中选育到能降解硫氰酸钠、丙烯腈、异丙醇和丙酮的新型混合细菌培养物。SAT13,其降解硫氰酸钠和丙烯腈的能力分别为1800mg／l和120 mg／l。该培养物由自养菌和异养菌组成,包括排硫杆菌(Thiobacillus thioparus)、中间硫杆菌(Thiobacillus interm-edius)、假单胞杆菌(Ptldomonas sp-)、节杆菌Arthrobacter sp和固氯菌(Az。Tobacter sp．)。这些细菌是净化腈纶废水中污染物的主要微生物,其中降解硫氰酸钠的主要细菌为排硫杆菌、中间硫杆菌和假单胞杆菌。降解丙烯腈的主要细菌是中间硫杆菌和节细菌。固氮菌对这两种污染物无降解作用。     

沼气池中产氢细菌的研究

1. 在沼气发酵污泥的富集培养物中加入薯芋粉可以旺盛地产氢。这是富集培养沼气发酵污泥中的产氢细菌的较好方法。 2. 我们采用这一方法从沼气池中分离出24株产氢细菌,其产氢置因菌株的种类和发酵基质的不同而异。根据它们的分类特征分别属肠杆菌科(Enterbacteriace)和芽孢杆菌科(Bacil-laceae)。肠杆菌科中有五个种：阴沟肠杆菌(Entcrbacter cloacae),大肠埃希氏菌(Escheriehiacoli),粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens),弗氏柠檬酸杆菌(Citrobacter freundii)和蜂房哈夫尼菌(Hafnia alvei)(暂定)。芽孢杆菌科中仅有一个种,即丙酮丁醇梭菌(Clostridium acetobutyltcum)。 3. 各类菌的相对数量以肠秆菌占优势,占总数的58.3％。其次是粘质沙雷氏菌,占16.7％。丙酮丁酵梭菌占12．5％。其他各菌数量较少。 4. 将这些产氢菌与甲烷菌的富集培养物进行混合培养,可大大提高甲烷产量,而二氧化碳显著降低,以至检测不到。     

中国地下真菌新种和新记录II．

本文报道了中国地下真菌一个新种和三个新记录,它们是： 山西胶皮菌 Gelopellis shanxiensis Liu et K. Tao sp. Nov., 大孢费歇块菌Fischerula macrospara Matt., 古氏地孔菌 Geopora cooperi Harkness, 以及柠檬黄层腹菌 Hymenogaster citrinus Vltt。     

DG-DGGE分析产氢发酵系统微生物群落动态及种群多样性

应用双梯度-变性梯度凝胶电泳(DG-DGGE)对生物制氢反应器微生物种群的动态变化及多样性进行监测。间隔7d从反应器取厌氧活性污泥,以细菌16SrDNA通用引物进行V2～V3区域PCR扩增,长约450bp的PCR产物经DGGE分离后,获得污泥微生物群落的16SrDNA指纹图谱。污泥接种到反应器后微生物群落中既有原始种群的消亡和增长,也有次级种群的强化和演变。反应器在运行初期群落演替迅速,15d时微生物群落结构变化最大。群落结构的相似性随着演替时间的增加而逐渐升高,种群动态变化后形成稳定的群落结构。29d时微生物多样性基本保持不变,微生物优势种属达到19个OTU。在细菌竞争和协同作用制约下,种群多样性降低后趋于稳定,形成顶级群落。有些种群在群落结构中一直存在,是群落建成的原始种群,原始种群与次级种群在代谢过程中具有协同作用,表现出群落的综合生态特征。     

石油集输系统中微生物群落结构研究

采用16SrRNA基因克隆一变性梯度凝胶电泳分析方法研究了石油集输系统原油和油田产水中的微生物群落结构。变性梯度凝胶电泳图谱显示：油田产水中微生物群落远比原油中的菌群丰富。所有的油田水样和原油样本中都存在与Ochrobactrum sp．和Stenotrophomonas sp．相关的细菌;原油样本中检测出与Burkholderia sp．、Brevundimonas sp．和Propionibacterium sp．相关的细菌,而这些细菌在油田水样中未检出;在油田水样中检出与Hippea sp．、Acidovorax sp．、Arcobacter sp．、Pseudomonas sp．、Thiomicrospira sp．、Brevibacterium sp．、Tissierella sp．和Peptostreptococcus sp．相关的细菌,而这些细菌在原油样本中未检出。用古细菌特异性引物进行检测发现在油田水样中存在与Methanomicrobials和Methanosarcinales相关的产甲烷菌,而这些细菌在原油样本中未检出。在石油集输过程中,油田水样和原油中微生物群落的相似性分别为83．3％和88．2％,说明微生物群落结构较为稳定。