用DGGE和Real-Time PCR对低温沼气池中产甲烷古菌群落的研究

利用DGGE及Real-Time PCR技术对不同地区低温沼气池中沼泥行进发酵前期、后期产甲烷古菌群落变化进行了研究.DGGE技术用于分析发酵前后产甲烷古菌优势群落的变化;Real-Time PCR技术用于分析发酵前期、后期样品产甲烷古菌的数量变化.结果表明,沼气低温发酵的过程中,不同沼泥样品发酵前期、后期产甲烷古菌的优势群落差异明显且数量上也存在较大差异;主要变化的产甲烷古菌的优势群落为甲烷粒菌属(Methanocorpusculum),甲烷八叠球菌属(Methanosarcina),甲烷鬃毛菌属(Methanosaeta).甲烷八叠球菌属(Methanosarcina)在黑龙江沼泥样品(A1)发酵后期成为优势群落,甲烷鬃毛菌属(Methanosaeta)在山东发酵前期(B1),后期样品(B2)及安徽发酵前期样品(C1)中占有绝对优势.产甲烷古菌的数量介于104 ～ 105个·mL-1之间,其中黑龙江样品中产甲烷菌数量最多,而安徽样品中产甲烷菌数量最少.     

产甲烷古菌甲基转移酶研究进展

产甲烷古菌是一类能够通过产甲烷代谢生长的严格厌氧微生物。甲基营养型产甲烷古菌主要通过利用甲基类化合物如甲醇、甲胺、甲硫醚、甲氧基芳香族化合物等产CH₄。除了H₂依赖性甲基还原途径外,其余所有产甲烷途径中均含有MtrA-H甲基转移酶,而甲基营养型产甲烷途径还包含底物特异性的甲基转移酶,负责裂解底物产生甲基并将其转移到一碳载体HS-CoM或H₄MPT。这些甲基转移酶在识别底物的蛋白结构上存在差异,但它们都含有高度保守的类咕啉结合蛋白以及辅因子cobalamin。总结了产甲烷古菌中甲基转移酶的分类、生理功能、结构特征及催化机制的研究进展,并对未来甲基转移酶的研究方向进行了展望。     

胜利油田油泥沙细菌和古菌多样性研究北大核心

胜利油田某油泥沙是含有石油烃、水和泥沙的混合物,也含有丰富的微生物资源。采用454焦磷酸,并结合生物信息学分析了油泥沙中的细菌和古菌群落结构,发现油泥沙中的细菌群落主要由Psychrobacter(16.6%),Pseudomonas(14.7%),Rhodobacteraceae(6.5%),Thiobacillus(6.0%)和unclassified Actinomycetales(4.4%)组成,这些细菌大部分属于好氧和兼性好氧菌。古菌主要属于产甲烷古菌,主要由Methanohalobium(77.7%),Methanosaeta(5.4%),Methermicoccus(3.5%),Methanobrevibacter(2.8%),Methanobacterium(4.0%),Methanomethylovorans(1.8%)和Methanosphaera(1.7%),表明产甲烷古菌以甲基营养型为主,同时也存在少量的乙酸营养型和氢营养型产甲烷古菌。这些研究为今后认识和分离新型石油微生物资源提供了指导和帮助。     

基于mcrA克隆文库和PCR-DGGE技术对牛粪为原料的农村户用沼气池产甲烷古菌的多样性研究

基于mcrA克隆文库和PCR-DGGE技术分析,对农村户用沼气池中产甲烷古菌微生物的群落结构进行了分析。经mcrA克隆文库分析,结果表明,沼气池中产甲烷古菌以产甲烷囊菌属(Methanoculleus)和小甲烷粒菌属(Methanocorpusculum parvum)为主,其他类群包括产甲烷菌属(Methanogenium),马氏甲烷八叠球菌属(Methanosarci-na mazei),甲烷盘菌属(Methanoplanus),甲烷杆菌属(Methanobacteriales)和甲烷鬃菌属(Methanosaeta)。经PCR-DGGE分析,沼气池中的古菌主要以产甲烷囊菌属(Methanoculleus)和甲烷粒菌属(Methanocorpusculum)为主,其他类群包括产甲烷菌属(Methanogenium),甲烷盘菌属(Methanoplanus)和甲烷鬃菌属(Methanosaeta)。     

低温条件下的甲烷生成与嗜冷产甲烷古菌研究进展

综述了低温条件下的甲烷生成,包括自然界低温环境甲烷的形成和低温厌氧消化器中甲烷的形成.同时阐述了嗜冷产甲烷古菌的分离、适冷机制及分子生物学研究进展.     

厌氧颗粒污泥PCR-DGGE图谱的优化研究

旨在为厌氧颗粒污泥微生物多样性研究的开展提供指导,实验以处理果汁废水的厌氧颗粒污泥为研究对象,对PCR-DGGE实验条件进行了优化研究。结果表明:1)采用巢式PCR对厌氧颗粒污泥内细菌与古菌进行扩增,古菌第二轮扩增时退火温度58℃,延伸时间40 s得到的PCR产物可满足DGGE的要求;2)古菌与细菌的DGGE最优变性剂梯度分别为40%~60%和30%~45%,电泳条件均为80 V,16 h;3)改进的强碱硝酸银染色法为高效低污染的染色方法。     

胜利油田油泥沙细菌和古菌多样性研究

胜利油田某油泥沙是含有石油烃、水和泥沙的混合物,也含有丰富的微生物资源。采用454焦磷酸,并结合生物信息学分析了油泥沙中的细菌和古菌群落结构,发现油泥沙中的细菌群落主要由Psychrobacter(16.6%),Pseudomonas(14.7%),Rhodobacteraceae(6.5%),Thiobacillus(6.0%)和unclassified Actinomycetales(4.4%)组成,这些细菌大部分属于好氧和兼性好氧菌。古菌主要属于产甲烷古菌,主要由Methanohalobium(77.7%),Methanosaeta(5.4%),Methermicoccus(3.5%),Methanobrevibacter(2.8%),Methanobacterium(4.0%),Methanomethylovorans(1.8%)和Methanosphaera(1.7%),表明产甲烷古菌以甲基营养型为主,同时也存在少量的乙酸营养型和氢营养型产甲烷古菌。这些研究为今后认识和分离新型石油微生物资源提供了指导和帮助。     

奶酪乳清、牛粪和菌糠厌氧共消化产甲烷性能

文章以奶酪乳清、牛粪和菌糠为底物,对3种原料进行不同混合配比,研究不同混合比例下厌氧共消化产甲烷性能。试验结果表明:奶酪乳清与牛粪混合比为85∶15时得到最大甲烷产率为313±11 mL·g^(-1 )VS,奶酪乳清的添加会促进牛粪的产甲烷性能,而牛粪的少量添加亦能提高奶酪乳清的产甲烷性能;奶酪乳清与菌糠混合比为15∶85时得到最大甲烷产率为722±16 mL·g^-1VS,菌糠的添加能够提高奶酪乳清的产甲烷性能,而奶酪乳清的添加对菌糠厌氧消化有一定的抑制作用;牛粪的少量添加能够促进菌糠的厌氧消化性能,并在混合比15∶85时实现最大甲烷产率为773±16 mL·g^-1VS;当3种原料混合共消化时,在奶酪乳清、牛粪和菌糠混合比为10∶10∶80下,实现最大甲烷产率为763±12 mL·g^-1VS。     

新疆泥火山微生物群落

泥火山地质结构特殊,孕育着独特的微生物资源。该研究采用454高通量测序技术,分析了我国新疆独山子泥火山群和乌苏泥火山群的古菌和细菌群落组成。发现独山子和乌苏古菌群落主要由产甲烷古菌Methanosaeta(丰度分别为34.6%和49.4%),Methanolobus(27.8%和7.5%),Methanosarcina(4.9%和0.6%)和Halalkalicoccus(0.8%和11.7%)组成,表明在独山子和乌苏中存在产甲烷代谢途径,并主要通过乙酸和甲基营养类型产甲烷古菌来完成的;独山子和乌苏的细菌群落主要为Proteobacteria(丰度分别为40.1%和37.2%),Chloroflexi(15.7%和7.3%),Firmicutes(13.9%和22.1%),Actinobacteria(4.0%和7.0%)和Bacteroidetes(2.6%和5.2%),但两者在OTU水平差异显著:独山子中最优势的OTU 02(11.6%)属于unclassified Anaerolineaceae,OTU 05(8.0%)代表unclassified Bacteria;乌苏中最优势的OTU 01(11.3%)属于unclassifiedγ-Proteobacteria,OTU 03(7.1%)为Acidaminobacter,这表明两座泥火山都群蕴含着丰富的未培养微生物资源,可以为开发和利用极端环境微生物资源提供参考。     

角蛋白厌氧降解复合菌系构建及其在产沼气中的作用

采用Hutngate厌氧生物技术,通过高温驯化,首次在实验室构建了3个高效厌氧角蛋白降解复合菌系,其中复合菌系M1-18在最适温度和最适pH值分别为55℃时,8.0 ～8.5条件下,15 h～16 h内可将羽毛完全降解,降解速度比现有文献报道快.初步探讨了角蛋白厌氧降解菌对猪粪,鸡毛等基质发酵产甲烷的影响,实验表明,3...     

生物工程类专业分子生物学教学模式改革

分子生物学因为其重要的基础理论和广泛的应用已成为生物类专业学生必修的基础课程。针对当前生物工程专业的特点和分子生物学教学的现状,该文采用新的教学模式,在教学内容和方式上进行优化和改革,将分子生物学的基础理论、试验技术以及科学思维能力传授给学生,以培养合格的生物工程人才。      

梯级水电开发对水生境累积影响的

我国当前大多数流域梯级水电开发已引起比较严重的水生境问题，而以往水电工程对水生境的影响一般只对单个工程来考虑，迫切需要进行梯级水电开发对水生境的累积影响的研究。本文对国内外累积影响的研究方法进行对比分析，同时，提出水生境研究的特点，提出对梯级水电开发对水生境的累积影响研究的方法框架，为水生境累积影响的分析提供参考。     

广东中调DTS系统数据同步的问题

随着电力系统及电力工业的飞速发展，调度员培训模拟器(DTS)已经成为许多网、省、地调培训调度员和反事故措施研究的重要工具。在培训过程中，学员台和教员台的数据同步问题是培训能否顺利进行下去的一个关键因素。广东省中调在新引进的DTS系统工程化过程中，依照广东省电网和目前使扩的能量管理系统(EMS)的实际情况，就此问题进行了较多的研究和改进，完善了DTS系统的数据同步。     

一种适合沙棘叶片总RNA的提取方法

针对沙棘组织中多糖、多酚、粗蛋白等次生代谢产物含量高的特点,采用RNAplant Plus总RNA提取试剂改良法,成功地提取了沙棘叶片总 RNA。所提取的沙棘叶片总 RNA凝胶电泳显示28s和18s条带清晰完整, A260/A280和A260/A230比值分别为1.79和2.07,且平均得率为298.1μg/g （鲜叶）。试验结果表明, RNAplant Plus总RNA提取试剂改良法具有方便快捷、提取RNA纯度高、有效排除多种次生代谢产物影响的特点,用该方法提取的沙棘叶片总RNA可以用于后续的分子生物学研究中。     

基于遥感与气象数据的冬小麦主产区籽粒蛋白质含量预报

开展小麦籽粒蛋白质含量的监测预报研究对于指导农户调优栽培、企业分类收储、期货小麦价格、进口政策调整等具有重要意义。本研究以冬小麦主产区（河南省、山东省、河北省、安徽省和江苏省）为研究区域,构建了冬小麦籽粒蛋白质含量多层线性预测模型,并实现了2019年冬小麦蛋白质含量预报。为了解决预测模型在年际扩展和空间扩展存在偏差的问题,在蛋白质含量估算模型中考虑了气象因素（温度、降水、辐射量）、冬小麦筋型、抽穗—开花期增强型植被指数（EVI）等因素。结果表明,融合3个气象因素的蛋白质含量估算模型建模集精度（R² = 0.39,RMSE = 1.04%）与验证集精度（R² = 0.43、RMSE = 0.94%）均高于融合2个气象因子的估算模型和单个气象因子的估算模型。将蛋白质含量估算模型应用冬小麦主产区的蛋白质含量遥感估算,得到了2019年冬小麦主产区品质预报图,并形成黄淮海地区冬小麦品质分布专题图。本研究结果可同时为后续小麦种植区划和实现绿色、高产、优质、高效粮食生产提供数据支撑。     

电控单体泵硬件在环仿真系统

以电控单体泵控制系统的开发为应用背景,研究开发了电控单体泵硬件在环仿真系统。对电控单体泵硬件在环仿真系统的硬件组成以及软件模块进行了深入阐述,同时利用所开发的硬件在环仿真系统对自主开发的电控单体泵控制系统进行了硬件在环仿真测试。测试结果表明,所开发的硬件在环仿真系统能够满足电控单体泵控制器的测试需要,为电控单体泵控制器的开发提供了一个很好的系统仿真测试平台。     

厌氧生物水处理技术研究进展

在原有脱碳技术基础上,废水厌氧处理在其他领域的研究与应用被不断拓展.本文介绍了近年来厌氧生物处理技术的新发展,从理论和工艺两个方面,综述了厌氧生物脱硫、生物制氢、厌氧氨氧化、厌氧反硝化的原理、研究、技术开发与应用.     

电动拖拉机发展及其关键技术

回顾了电动拖拉机近100多年的发展历史,可以看出,上世纪70年代以前的电动拖拉机基本上由电网提供电源,其作业范围受到限制,自上世纪70年代以来,电动拖拉机得到快速发展,动力源发展为车载动力电池,且电池性能不断提高,但在续驶里程、作业时间等方面与实际的要求还有不小的差距,电动拖拉机的应用范围还非常有限。进一步分析了影响电动拖拉机发展的关键技术:电池及能量管理技术、电机及其控制技术和用于开发设计电动拖拉机的系统仿真技术,以及这些技术的目前发展状况,以期为我国电动拖拉机的研究与开发提供借鉴。     

基于混合遗传算法的农机科研人员任务调度优化研究

农机科研人员任务调度问题属于NP-hard问题。它允许农机项目中的任务可以由项目团队中的多个农机科研人员完成实施,调度的目的是将任务分配给各科研人员,并对各农机科研人员的任务进行排序以使完成所有项目的时间最小化。本文采用基于禁忌搜索的混合遗传算法进行农机科研人员任务调度研究,提出了一种新颖直观的双染色体基因编码方法,以期达到农机科研人员任务调度决策的科学化,并在MATLAB7.0平台对算例进行仿真。     

牦牛与黄牛肌肉差异蛋白质组及生物信息学分析

为了建立和优化牦牛肌肉组织蛋白质双向电泳(2DE)体系,结合生物信息学方法进行牦牛、黄牛差异蛋白质通路分析。以牦牛背最长肌为实验材料,对不同裂解液成分、等电聚焦程序、染色方法进行研究,在最优2DE体系参数下,对比分析牦牛、黄牛差异倍数大于2倍且达到显著水平(P0.05)的19个蛋白质,通过基质辅助激光解吸/电离飞行时间(MALDI-TOF/TOF)质谱进行鉴定,并对鉴定结果进行了基因本体(GO)注释、京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路分析。结果表明,裂解液II、渐进式快速升压程序、改良的考染法获得的蛋白点匹配率高,牦牛、黄牛2DE图谱蛋白点平均个数分别为479个和553个。通过比较牦牛和黄牛背最长肌中差异蛋白质可知,所得到的差异蛋白质按照功能可分为代谢酶、结构蛋白和应激蛋白3大类。通过KEGG分析可知,牦牛、黄牛差异蛋白质主要集中在细胞代谢过程、碳水化合物代谢通路、遗传信息通路和能量代谢通路中,研究结果可为解释牦牛和黄牛肌肉生物学特性和肉品质差异提供理论依据。