山羊瘤胃产甲烷古菌多样性及与其他动物瘤胃的比较

旨在研究山羊瘤胃产甲烷古菌的多样性并与其他动物瘤胃进行比较。采用产甲烷菌特异性引物Met86F/Met1340R研究山羊瘤胃产甲烷古菌16SrRNA基因的多样性,随机挑选100个克隆进行序列分析。结果表明,所有克隆经限制性内切酶酶切后共获得16个OTU,绝大多数为甲烷短杆菌,其中与甲烷短杆菌菌株AK-87、ZA-10、OCP、SM9和30Y序列最相近的克隆数分别为58%、19%、7%、2%和2%,还有与Methanosphaera stadtmanae(1%)、Methanobacterium aarhusense(2%)、Aciduliprofundum boonei(3%)、Methanobrevibacter sp.AK-87(4%)和Methanobrevibactersp.1Y(2%)等相似的古菌序列。将研究结果与已经报道的关于牛和绵羊瘤胃产甲烷菌多样性比较,发现不同PCR引物可检测出不同菌群结构,而饲料类型、动物种类可影响瘤胃产甲烷菌的菌群结构。     

油井采出液中微生物群落结构的T-RFLP分析

应用末端标记限制性片段长度多态性(Terminal Restriction Fragment Length Polymorphism,T-RFLP)和克隆文库分析,以微生物群落16SrRNA基因(16S rDNA)为目标,对大庆油田过渡带油井采出液(于2005年7月和10月取样)中的微生物群落结构进行了解析和比较。T-RFLP分析表明,2005年7月和10月油井采出液中古菌群落结构较为单一,随时间变化不大;而细菌群落结构较为复杂,不同时间群落中的优势菌有明显的差别。古菌和细菌16S rDNA片段测序和系统发育分析表明,大庆油田过渡带油井采出液古菌群落中的优势菌均为产甲烷菌;细菌群落中的优势菌则与β、γ、δ、ε变形杆菌(Proteobacteria)、拟杆菌(Bacte-roidetes)和脱铁杆菌(Deferribacteres)有较高的相似性,细菌群落中检出了大量的未培养微生物(Deep-branching lineages)。     

不同类型土壤中甲烷释放特性和产甲烷菌数量的研究

在盆栽条件下,研究了从不同母质发育的6种类型土壤(3种旱土和3种水稻土)种稻时的甲烷释放特性和产甲烷菌数量。结果表明,6种不同类型土壤种稻期问的甲烷释放趋势是一致的,即成活期时甲烷释放量较少,随着生育期的推进,至分蘖盛期达最高,随后又逐渐减少,到分蘖末期后又有回升。不同类型的稻田和旱地土壤在种植水稻后,前者的甲烷释放量明显高于后者。稻田土壤则以pH近中性、有机质含量较高的黄松田土壤甲烷释放量为最多,其次是偏碱性的涂砂田,以偏酸性的老黄筋泥田为最少;旱地土壤淹水种稻后的甲烷释放量是黄松土黄筋泥成泥土。6种土壤淹水而不种稻时甲烷释放量明显低于种稻时的甲烷释放量。6种土壤淹水后不论种稻与否,产甲烷菌的数量是原先为稻田的土壤比原先是旱地的土壤为多。     

水稻田中占优势的产甲烷菌

本试验采用改良的Ｈｕｎｇａｔｅ厌氧操作技术与ＭＰＮ法，测定了二种水稻田中产甲烷菌数量，同时分离纯化了占优势的液泡甲烷八叠球菌和嗜树木甲烷短杆菌。     

通过添加耗氢化合物调节瘤胃微生物实现甲烷减排北大核心CSCD

反刍动物排放甲烷既会造成环境污染,又会造成饲料能量浪费,因此探究反刍动物甲烷减排措施至关重要。瘤胃存在复杂的微生物发酵系统,反刍动物的甲烷生成与瘤胃微生物区系关系密切。本文对瘤胃甲烷生成的机理和调控途径进行了综述,并着重阐述了主要耗氢化合物及耗氢微生物的研究进展,为通过添加耗氢化合物调节瘤胃微生物,实现反刍动物甲烷减排与改善瘤胃发酵提供技术依据。     

厌氧发酵反应器中微生物载体效能评价

厌氧发酵生产沼气过程中反应器内微生物的富集具有重要作用。微生物载体的选择是提高反应器效率的核心所在。产气量、辅酶F420等可作为载体选择评价的指标，并通过显微镜计数和扫描电镜对载体微生物附着情况进行微观检测。各评价指标检测结果表明，颗粒活性炭能够更好地提高反应器效率，可作为合适的载体选择材料。     

3种不同日粮条件下水牛瘤胃产甲烷菌多样性分析

为了研究不同日粮对水牛(Bubalus bubalis)瘤胃产甲烷菌多样性的影响,分别构建了玉米秸秆、牧草和甘蔗日粮条件下的16SrDNA文库。这3个文库共测序467个克隆,可分为19个操作分类单元(OTU),其中4个OTU在3个文库中都存在;8个OTU是特异的;6个OTU只存在于玉米秸秆组和牧草组;1个OTU只存在于甘蔗组和牧草组。试验结果表明,水牛瘤胃类产甲烷短杆菌属的序列丰富较高,而印度水牛(Murrah和Surti)瘤胃以产甲烷微菌属为主。鉴于水牛在世界范围内分布广泛及日粮类型的差异,有必要对全球范围内不同地理位置、水牛种类及日粮对瘤胃微生物群落影响进行深入细致的研究。     

不同营养元素组合对高浓度制药废水产沼气的影响研究

添加产甲烷菌所需的主要营养物质N, P, S及微量刺激金属元素Fe, Co, Ni,可以提高营养缺乏型制药废水的产气效率.通过不同添加物组合与对照比较,考察厌氧生物处理过程中的产气量与COD去除情况,试验结果表明,处理2获得本实验最佳处理效果,其废水中N, P, FeSO4·7H2O, NiCl2·6H2O, CoCl2·6H2O的添加浓度分别为100 mg·L-1, 200 mg·L-1, 300 mg·L-1, 1.0 mg·L-1, 1.0 mg·L-1,废水的产气量提高了18%,COD去除率提高了1.29%.     

鸟岛湿地土壤产甲烷菌群落对不同降水梯度的响应

产甲烷菌在湿地CH4排放过程中发挥着重要作用,降水格局的改变已经并将持续影响湿地生态系统的结构与功能,进而对湿地CH4排放过程产生影响。本研究以青海湖鸟岛湖滨湿地为研究对象,设置5个降水梯度处理,并利用mcrA扩增子测序技术对土壤产甲烷菌进行检测,探究鸟岛土壤产甲烷菌群落特征对不同降水梯度的响应。结果表明,鸟岛土壤产甲烷菌群落的优势菌目为甲烷微菌目(Methanomicrobiales)、甲烷八叠球菌目(Methanosarcinales)和甲烷杆菌目(Methanobacteriales)。FAPROTAX功能预测显示土壤中氢营养型产甲烷菌占优势,由此推测H2/CO2还原为鸟岛土壤CH4产生的主要途径。LEfSe分析表明,5个降水梯度共存在31个差异菌群,以增雨50%处理下差异菌群数量最多,从目水平到种水平共有10个差异菌群。整体而言,鸟岛土壤产甲烷菌的群落多样性较为稳定,而群落结构对降水变化的响应较为敏感,部分菌群的相对丰度发生了显著变化(P <0.05)。研究结果可为预测降水变化对鸟岛湿地土壤碳循环的影响提供一定的参考依据。     

沼气发酵微生物研究进展

介绍沼气发酵过程中不同阶段功能微生物群的作用特征;综述产甲烷菌在分类学、基因组学及活性影响因子研究热点领域的最新进展;分析不产甲烷菌群与产甲烷菌群间的生态关系。