微生物是廢水處理、城市生活垃圾填埋或堆肥處理等系統(tǒng)中的主要功能生物,充分認識其中的微生物學原理能為改進處理工藝、提高處理效率提供依據(jù);此外,污染環(huán)境的土著微生物也是污染自凈的重要作用者,深入了解其存在狀況可以為這些污染環(huán)境的原位或異地恢復提供有力的微生物學根據(jù)。但是,目前研究環(huán)境微生物群落的主要方法仍是基于培養(yǎng)和分離純化的傳統(tǒng)技術,已經(jīng)無法滿足研究者對環(huán)境微生物進行快速、準確的分析與鑒定的要求。利用基于16S rRNA/rDNA序列分析的分了生態(tài)學技術,研究者可以在不對微生物進行分離培養(yǎng)的情況下對其進行研究,甚至還可以利用原位核酸雜交和原位PCR技術對特定環(huán)境中的微生物進行原位分析鑒定,并對微生物群落的結構和功能進行研究,結果快速、準確。 本論文提出和改進了溶菌酶法、超聲波破碎法和蛋白酶K—CTAB法等3種方法從環(huán)境樣品(本論文中以復雜的堆肥為例)直接提取微生物DNA,細胞直接計數(shù)表明三種方法對細胞的破碎效率均達到了94%以上,分光光度法檢測表明純化后的DNA中腐殖酸濃度低于20ng/μl,A_260/280值為1.7～1.8,使用16S rDNA引物對27F/14...

【文章頁數(shù)】：145 頁

【學位級別】：博士

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摘要
Abstract
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第1章 緒論
    1.1 環(huán)境微生物學及研究發(fā)展歷程
        1.1.1 環(huán)境微生物的定義
        1.1.2 傳統(tǒng)環(huán)境微生物研究方法的局限
        1.1.3 環(huán)境微生物研究的新發(fā)展
    1.2 分子生態(tài)學技術在環(huán)境微生物研究中的應用現(xiàn)狀
        1.2.1 分子生物學概述
        1.2.2 16S rRNA/rDNA序列分析技術在環(huán)境微生物研究中的應用現(xiàn)狀
第2章 DNA提取與純化技術研究
    2.1.1 材料
    2.1.2 實驗方法
    2.2 結果與討論
        2.2.1 細胞裂解效率
        2.2.2 腐殖酸類物質(zhì)含量
        2.2.3 提取周期及 DNA回收效率
        2.2.4 DNA產(chǎn)量和純度
        2.2.5 RFLP分析
        2.2.6 DGGE分析
    2.3 結論
第3章 16S rRNA/rDNA序列分析技術研究堆肥微生物群落結構
    3.1 材料與方法
        3.1.1 材料
        3.1.2 實驗方法
    3.2 結果與討論
        3.2.1 堆肥化過程中的參數(shù)變化
        3.2.2 堆肥樣品基因組總 DNA的提取與 PCR擴增
        3.2.3 PCR擴增
        3.2.4 DGGE指紋圖譜結果與 Cs值分析
        3.2.5 嗜熱細菌系統(tǒng)發(fā)育分析
    3.3 結論
第4章 SBBR處理垃圾滲濾液及其細菌群落動態(tài)變化的研究
    4.1 序批式生物膜技術概述
        4.1.1 技術背景及原理
        4.1.2 SBBR運行方式及特點
        4.1.3 SBBR工藝的應用研究
        4.1.4 SBBR工藝設計特點
        4.1.5 存在的問題
    4.2 脫氮途徑簡介
        4.2.1 全程硝化-反硝化途徑
        4.2.2 短程硝化-反硝化途徑
        4.2.3 短程硝化-厭氧氨氧化-反硝化途徑
    4.3 材料與方法
        4.3.1 實驗材料
        4.3.2 實驗方法
    4.4 結果與討論
        4.4.1 各形態(tài)氮素濃度的周期變化規(guī)律
        4.4.2 pH值的周期變化
        4.4.3 氨氮的逸散性
        4.4.4 反應期各階段各形態(tài)氮素變化量分析
        4.4.5 主要脫氮機理分析
        4.4.6 DNA提取與純化以及PCR擴增
        4.4.7 DGGE圖譜的細菌多樣性統(tǒng)計分析
        4.4.8 細菌系統(tǒng)發(fā)育分析
    4.5 結論
第5章 不同低溫馴化策略下的厭氧氨氧化活性
    5.1 實驗材料與方法
        5.1.1 實驗用水及裝置
        5.1.2 實驗方法
        5.1.3 分析項目與測試方法
    5.2 結果與討論
        5.2.1 三種低溫馴化策略下的馴化效果
        5.2.2 厭氧氨氧化活性
        5.2.3 生物膜 DGGE分析
    5.3 小結
結論
參考文獻
致謝
附錄 A(攻讀學位期間發(fā)表的論文目錄)
附錄 B(攻讀學位期間發(fā)表的著作目錄)
附錄 C(攻讀學位期間主持與參加的研究課題)
附錄 D(攻讀學位期間獲得的科技獎勵)
附錄 E(攻讀學位期間申請及獲授權的發(fā)明專利)



本文編號：3800110