沼氣是極具應(yīng)用前景的清潔能源。發(fā)展沼氣是解決農(nóng)村能源供應(yīng)問題和環(huán)保問題,建立循環(huán)農(nóng)業(yè)體系、實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和促進(jìn)社會主義新農(nóng)村建設(shè)的有效途徑。高效穩(wěn)定的微生物生態(tài)系統(tǒng)是沼氣池穩(wěn)定運行的關(guān)鍵。北方地區(qū)冬季寒冷,大多數(shù)沼氣池存在產(chǎn)氣少和利用效率低等問題,亟待解決。本研究以青海高寒地區(qū)農(nóng)用沼氣池為樣本,運用Illumina MiSeq高通量測序結(jié)合PCR-DGGE技術(shù)研究了不同溫度條件下微生物群落的變化特征,揭示溫度對沼氣發(fā)酵系統(tǒng)中微生物群落結(jié)構(gòu)的影響;并采用宏基因組測序技術(shù)分析了不同溫度條件下微生物群落的基因功能與代謝通路,探求代謝過程中沼氣微生物貢獻(xiàn)的關(guān)鍵酶及其功能。為發(fā)掘和研究具有特定功能的微生物類群奠定基礎(chǔ),也為改進(jìn)青海沼氣發(fā)酵工藝和提高利用效率提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。取得主要研究結(jié)果如下:1.采用PCR-DGGE技術(shù)研究了青海省不同地區(qū)(大通、湟源和樂都)農(nóng)用沼氣池發(fā)酵微生物群落結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明:15個沼氣池含有豐富的細(xì)菌和古菌類群。細(xì)菌分屬于10門、38 屬,優(yōu)勢門為擬桿菌門(Bacteroidetes)、厚壁菌門(Firmicutes)和變形菌門(Proteobacteria),...

【文章頁數(shù)】：143 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．６邊合成邊測序原理??Ｆｉｇ．?１．６?Ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ?ｂｙ?ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ??

的Ｉｌｌｕｍｉｎａ公司的ＭｉＳｅｑ測序儀為代表進(jìn)行介紹。ＭｉＳｅｑ測序是一種邊合成邊測序的技術(shù)，通??過單分子陣列實現(xiàn)在小型芯片上進(jìn)行橋式ＰＣＲ反應(yīng)。利用可逆阻斷技術(shù)達(dá)到每次只合成一個堿??基，再采用相應(yīng)的激光激發(fā)熒光集團(tuán)，捕獲激發(fā)光，進(jìn)而讀取堿基信息（圖１．６）。由于ＭｉＳｅｑ....

圖２．２青海不同地區(qū)農(nóng)用沼氣池古菌ＰＣＲ產(chǎn)物分析??Ａ：大通地區(qū)；Ｍ：ＤＮＡＬａｄｄｅｒ－Ｈｌ－Ｋｍａｒｋｅｒ；?１?？５：?ＤＴ丨？ＤＴ５；?Ｂ：湟源地區(qū)；１?？５：?ＨＹ１?？ＨＹ５；??

２．３．３?ＤＧＧＥ圖譜及多樣性分析??根據(jù)建立的體系，ＤＧＧＥ分析擴(kuò)增產(chǎn)物，利用凝膠成像系統(tǒng)和Ｑｕａｎｔｉｔｙ?ｏｎｅ軟件對膠圖進(jìn)??行條帶識別和分析。細(xì)菌和古菌ＤＧＧＥ圖譜分別見圖２．３和圖２．４的左邊部分，２個圖右邊部分??分別為細(xì)菌和古菌經(jīng)分析獲得的ＤＧＧＥ條帶分布和相對....

圖２．３不同地區(qū)細(xì)菌群落的?

Ｍ?１?２?３?４?５?Ｍ?１?２?３?４?５?Ｍ?１?２?３?４?５??ｆｆｅ－?＾Ｉ；３ｆｅｇｊ??圖２．２青海不同地區(qū)農(nóng)用沼氣池古菌ＰＣＲ產(chǎn)物分析??Ａ：大通地區(qū)；Ｍ：ＤＮＡＬａｄｄｅｒ－Ｈｌ－Ｋｍａｒｋｅｒ；?１?？５：?ＤＴ丨？ＤＴ５；?Ｂ：湟源地區(qū)；１?？５：?ＨＹ１....

圖２．８目分類水平上古菌群落的組成??

由表２．６可知，青海農(nóng)用沼氣池古菌的多樣性較為豐富，分屬于廣古菌門和奇古菌門２個門。??在目分類水平上，分屬于６個目�！剑祩�農(nóng)用沼氣池污泥樣品中古菌群落組成在目分類水平上整體??如圖２．８Ａ所示，其中甲院微菌目最為優(yōu)勢，占所有古菌類群的５８．９７％；?Ｎｉｔｒｏｓｏｓｐｈａｅｒａ....

本文編號：4045416