PCR-DGGE技术在智能化沼气池微生物多样性研究中的应用

采用变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术研究智能化上流式沼气池微生物群落结构的动态变化。结果表明:沼气池中微生物种类丰富,并且拥有优势种群,主要有:稳杆菌属、热单细胞属、杜檊氏菌属、戈登氏菌属、芽孢杆菌属、拟杆菌门、变形菌门的α类群和厌氧细菌门。各细菌种类不同发酵层、不同发酵时间对微生物多样性存在影响。DGGE图谱中的优势条带16SrDNA基因序列经比对后都属于不可培养细菌。说明利用PCR-DGGE技术研究智能化沼气池中微生物多样性是可行的。     

PCR-DGGE技术用于猪场沼气池细菌群落分析的条件优化

本研究采用变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术研究猪场沼气池细菌群落,对基于16S rDNA V3区的PCR-DGGE电泳的最佳变性剂梯度范围、电泳时间、染色时间进行优化.研究结果表明,最佳变性剂梯度范围为35%～60%,电泳时间为12 h,SYBR(R)Green Fluorescent Dye染料的染色时间是30 min,优化后的PCR-DGGE确保了实验的准确性、灵敏度和可重复性.运用此优化后的PCR-DGGE技术对5个猪场沼液细菌群落进行了研究,获得了较丰富的多样性.该实验为深入研究畜禽养殖粪污治理的菌种筛选奠定了基础.     

PCR-DGGE法在微生物群落检测中的应用

阐述了PCR变性梯度凝胶电泳（PCR-DGGE）技术的基本原理、方法和其相对于传统方法的优势,总结了它在养殖业、环境监测、食品质量检测等方面的应用,并简单介绍了该技术在微生物领域的应用前景。 更多还原     

微生物燃料电池阳极生物膜微生物群落的PCR-DGGE分析

以养殖废水沼气池沼泥为接种物,构建了乙二胺、三氯化铁改性阳极的无介体单室微生物燃料电池(MFC)体系,均成功实现了连续产电,同时对废水中的污染物也具有很好的去除效果。为了更好地研究微生物燃料电池阳极生物膜的微生物多样性,分别采集了两种MFC阳极生物膜样品,采用PCR-DGGE法研究了一个完整产电周期的启动期(S)、葡萄糖产电稳定期(RG)和养殖废水原水稳定期(RS)的MFC阳极生物膜的微生物群落变化。结果表明,不同时期MFC阳极生物膜的微生物多样性存在明显差异,S-RG、S-RS、RG-RS的微生物群落相似性分别为70.1%、42.0%和50.6%。两种不同阳极富集的生物膜微生物群落相似性仅为48%,这表明不同改性方法所得的阳极对微生物具有选择性作用。对DGGE条带测序和比对发现,不同时期阳极生物膜上优势微生物包括Trichococcus sp.、Thauera sp.、Azoarcus sp.、Azospirillum sp.、Zobellella sp.、Pseudomonas sp.、Aeromonas sp.、Thiobacillus sp.、Desulfovibrio sp.、Thiomonas sp.,其中Pseudomonas sp.、Aeromonas sp.和Desulfovibrio sp.与已报道的相关产电微生物具有较高的序列相似度,这些菌种可能是本MFC体系中的主要产电菌。     

利用PCR-DGGE方法研究添加复合菌剂对堆肥微生物群落的影响

为研究接种复合菌剂对堆肥微生物群落变化的影响,以奶牛粪便和稻草为原料进行堆肥试验,设添加复合菌剂BLD(由3株木质纤维素降解细菌组成,经测序鉴定分别为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、假单胞菌属中未鉴定种)和不加菌剂两个处理,利用传统平板培养与聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)方法相结合研究两种堆肥处理对微生物群落演替的影响.结果表明,基于传统培养方式,微生物数量呈升高-降低-升高-降低的趋势,且细菌数量明显大于真菌数量;DGGE图谱显示,两种堆肥处理的条带数呈现与传统培养相似的变化趋势.接种菌株在堆肥初期成功定殖,高温期成为优势菌株,降温期优势逐渐减弱.接种菌剂增加了堆肥中细菌数量,提高了堆肥微生物群落多样性,从而促进堆肥微生物群落演替,缩短堆肥腐熟时间.     

用PCR-DGGE研究菌肥对西藏青稞土壤微生物群落多样性的影响

为探讨微生物菌肥对西藏青稞土壤根际微生态的影响,利用传统纯培养与PCR-DGGE(聚合酶链式反应- 变性梯度凝胶电泳)技术相结合的方法,研究了谷特微生物菌肥不同施用方式和施肥浓度对西藏青稞根区土壤微生 物量和细菌群落结构的影响.结果表明,与对照相比,施肥处理显著降低了土壤真菌数量(p<0.05),土壤放线菌 数量和微生物量氮含量显著上升(p<0.05).DGGE分析表明,菌肥处理土壤与未施菌肥土壤的细菌群落结构存在 明显差异,土壤微生物区系结构发生了改变;DGGE所反映的土壤细菌多样性可以用来判断菌肥发挥作用的程度, 合理指导菌肥的施用.本研究中,菌肥的施入促进了土著细菌Acidobacteria、Actinobacteria 和Bacillus 的生长,抑 制了土壤中Blastomonas、UnculturedRhizobium 和Cyanobacterium 的生长.两种施肥方式,根施对青稞根区土壤 中细菌、真菌和放线菌数量的影响较叶面喷施大,根施对土壤微生物区系的改变较叶面喷施高,根施最佳菌肥施用 量为20.0mL/hm2,叶面喷施最佳菌肥施用量为26.7mL/hm2.本研究为准确预测和评价微生物菌肥的施用效果 提供了技术参考.     

利用PCR-DGGE技术对自然堆肥微生物群落多样性的分析

以牛粪和稻草为堆肥原料,对自然堆肥过程进行传统培养法和PCR-DGGE技术的分析,研究了自然堆肥微生物菌群在堆肥不同时期的多态性变化。结果表明,自然堆肥微生物数量呈升高-降低-升高-降低的趋势变化,在堆肥的升温期微生物数量明显增多、高温期有所下降、降温期再次增加。通过DGGE分子生态学手段研究表明,在堆肥的升温期种群的多样性指数也大大的增加、高温期减少、降温期再次增加,与传统培养法成相似的变化规律。     

茶树根系土壤微生物群落研究

选取不同年限茶树根系土壤和荒土,测定了土壤微生物主要类群数量。结果表明：茶树根系土壤微生物数量大于荒土,随着种植年限的延长茶树根系土壤中细菌和真菌数量逐渐减少;放线菌数量随着种植时间的延长1-10 a内有增加的趋势;10 a以上都有所降低。     

自然堆肥过程中微生物群落的动态变化

[目的]研究堆肥中微生物群落的动态以揭示整个堆肥过程中的物质转化规律、腐熟度进程。[方法]通过两次自然堆肥试验,采用平板培养计数法对自然堆肥过程中微生物区系的动态变化进行了研究。[结果]结果表明,在自然堆肥过程中微生物的生长受温度影响很大,随着温度变化微生物在数量上遵循高一低一高的变化规律。在整个堆肥过程中细菌在数量始终占优势地位,放线菌次之,霉菌数量最少。[结论]在堆肥的起始期、高温期、降温期可以补充适合的微生物菌种来达到提温、维持高温、分解纤维素从而达到加速堆肥进程缩短堆肥周期的目的。     

智能化沼气池粗纤维含量、微生物多样性及产气率相关性分析

为完善智能沼气池智能化控制系统,并对相关智能化沼气池运行提供理论基础,对智能化沼气池粗纤维含量、pH值、微生物多样性和产气率以及各因素间相关性进行分析研究,结果表明：相同发酵时间、不同发酵层的沼液粗纤维含量、pH值、微生物的多样性不存在显著差异;相同发酵层、不同发酵时间的沼液粗纤维含量、pH值、微生物多样性存在极显著差异;各发酵时间段内,最高产气率是6～16h时间段1.12m3·m -3·d-1,其次依次为14～24 h、0～6 h、24～48 h、48～72 h时间段;不同发酵时间产气率与粗纤维含量呈显著负相关,与pH值、Dsh指数、Jsh指数呈显著正相关。     

稀有微生物群落研究进展

微生物对人类生活和全球生物地球化学循环存在深刻影响,其中稀有微生物群落是评价微生物多样性的重要因素,是微生物遗传和功能多样性的存储库,具有驱动地球化学循环、指示环境变化、降解污染物、稳定群落结构等重要功能。介绍了稀有微生物群落的相关概念、类型、研究方法、存在机制及功能作用,为进一步研究微生物的生物地理学、探索微生物基因组等提供参考。     

直流电场对根际土壤微生物群落的影响及其机理

电场作用下根际土壤微生物群落的变化与利用电场强化植物修复效率密切相关.利用改进的PCR-DGGE方法研究了不同电场条件下根际土壤微生物群落多样性和相似性的变化,分析了直流电场对土壤微生物群落的影响机理.结果表明,电场对根际土壤微生物群落的影响与电场条件有关,合适的电场条件有助于增加土壤微生物群落的多样性,但是电场形式、强度和施加方式不当则会使土壤微生物群落的多样性和结构受到明显影响.电场作用下土壤性质的变化、电场对土壤微生物的迁移作用和致死效应,以及微生物对环境压力的生理响应等是电场影响土壤微生物群落的主要机制.为了避免电场对根际土壤微生物的不利影响,利用电场强化植物修复时需要采用合适的电场条件.     

DGGE技术在土壤微生物群落研究中的应用

现代分子生物学的变性梯度凝胶电泳(Denaturing Gradient Gel Electrqphoresis,DGGE)技术是土壤微生物群落研究的有效工具,它直接分离土壤微生物的DNA片段,比传统的培养方法更具明显的优势,已成为研究土壤微生物的重要手段之一。对DGGE技术的原理及其在土壤微生物群落研究中的应用情况、优点和局限性进行了介绍。     

银杉根际微生物群落结构初步研究

通过定点取样的方法对重庆市金佛山国家自然保护区内的银杉根际微生物的群落结构进行了初步研究。结果表明:银杉根际微生物中的细菌在数量上比放线菌和真菌高1个数量级,银杉的根际微生物在数量上至少较其他松科植物相差1～2个数量级;不论从类群数量还是个体数量上,银杉的根际微生物总量都远低于其他松科植物,这可能是导致银杉退化和生长不良的原因之一。     

稻田土壤微生物群落多样性研究进展

综述了土壤微生物多样性常用的研究方法,阐述了稻田土壤微生物多样性的影响因素以及目前研究进展,并对未来的研究方向进行了展望。     

PCR-DGGE技术分析生物膜工艺微生物群落多样性

为了揭示生物膜法工艺处理模拟生活废水过程总细菌群落结构的多样性,分别取系统启动初期和运行后期瓷板滑面、瓷板粗面、白胶板和黑实验台板上的附着生物膜,通过细胞裂解直接提取基因组DNA,以细菌通用引物进行16S rRNA基因V3区域PCR扩增,将PCR产物进行变性梯度凝胶电泳,获得微生物群落的DNA特征指纹图谱.结果表明,不同区段微生物群落间相似度最高达78.3％,最低达41.4％,不同生物膜样品既存在共同的微生物种属也存在特异微生物种属.但系统启动初期运行后期的生物膜群落结构较稳定,演替不明显.另外,对该生物膜群落的部分优势细菌进行了克隆测序和系统发育树分析,通过鉴定获得5条细菌16S rDNA序列,它们分别与梭状芽孢杆菌属、梭菌属和单胞菌属的同源性在97％以上,这些优势微生物在生物膜工艺去除有机物的过程中起重要作用.     

转基因作物影响土壤微生物群落多样性的研究

转基因技术在提高作物抗逆性、增加粮食产量方面贡献卓越的同时,对包括土壤微生物群落在内的土壤生态系统的风险评估一直存在争议。大多数研究表明,转基因作物的种植会引起土壤微生物群落多样性的变化,但其对土壤微生物群落多样性的影响程度、持续作用时间等都没有定论。综述了外源基因及其表达产物进入作物根际的方式与不同类型外源基因及其表达产物对土壤微生物群落多样性的影响;并对转基因作物影响土壤微生物群落的研究手段进行了讨论,提出了下一步的研究策略。     

农村沼气池接种低温驯化沼气发酵微生物试验

利用生化培养箱,人工驯化繁殖可用于冬季低温条件的沼气发酵微生物菌群（种子）,接种于农村沼气池,研究了不同处理对厌氧发酵产气量的影响。结果表明：接种人工培养的低温菌群对提高产气量有明显作用。     

微生物菌剂对鸡粪堆肥过程中氨气排放和微生物群落的影响

进行鸡粪和秸秆好氧堆肥,设置不接种菌剂CK、接种Tx菌剂和Tc菌剂共3个处理,研究鸡粪堆肥过程中理化参数、NH_3排放量和微生物群落的变化。结果表明,Tx和Tc处理加速了堆体升温且延长了高温期。与CK相比,Tx和Tc处理NH_3累积排放量分别降低28.9%和34.1%,全氮质量分数分别增加24.9%和23.7%。Tc菌剂对促进堆肥腐熟,除臭保氮有良好效果。高通量测序结果表明,厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)是堆肥过程中主要的门类水平类群,接种微生物菌剂改变了微生物群落结构。RDA结果表明,温度和pH是造成鸡粪堆肥过程中微生物群落结构差异的主要原因。     

生态修复对陆域养殖水体污染控制中微生物群落的影响

为给陆域养殖系统的生物修复提供理论基础,采用变性梯度凝胶电泳技术对太湖周边养殖池塘2009—2010年收获季节的养殖水体微生物进行了比较。结果表明:采用原位生态修复和异位湿地处理集成的生态修复技术处理后,异样细菌的数量明显下降,养蟹池塘从原来的微生物中污染状态转为轻污染状态,系统中微生物的多样性也有明显上升。因此,整个生态修复措施对于维持养殖区的生态化运行具有良好的意义。此外,2010年的系统微生物状况普遍比2009年好,这与生态化养殖的改进有一定关系。每个不同的养殖区域有各自的微生物系统,而且每年的微生物种类和数量都变化很大,因此,改善养殖环境的水质条件,形成良好的养殖生态系统,从而加强对土著微生物的培养对水质的净化将具有重要意义。