论文摘要
控制环境污染已成为当今各级政府和学术界面临的重大课题,微生物法去除SO2是一种新型简单高效的处理方法,这种方法主要是靠脱硫系统中生物膜上的硫酸盐还原菌菌群和无色硫细菌菌群起作用,但是硫酸盐还原菌和无色硫细菌都包括很多的菌种,究竟该生物膜上有多少菌种,有哪些优势菌种,这为进一步阐明微生物脱硫机理、更好的应用和推广微生物脱硫方法提供有力的实验依据。研究生物膜的微生物多样性,传统方法已远远不能满足。PCR-DGGE技术是以聚合酶链式反应为基础的变性梯度凝胶电泳,并且可以和传统方法、杂交技术、克隆测序技术等结合起来,从而全面认识微生态的组成。DGGE主要是利用含有浓度线形递增的变性剂的聚丙烯酰胺凝胶电泳来分离DNA片段,它的分辨精度比琼脂糖电泳和一般的聚丙烯酰胺凝胶电泳更高,甚至可以检测到一个核苷酸水平的差异。本研究采用CTAB法抽提菌群的总DNA,然后扩增16S rDNA的V3区,然后进行DGGE分离不同的菌种,进行克隆测序以及系统发育分析。本研究首次应用PCR-DGGE技术分析不同时期微生物烟气脱硫两个反应器的生物膜多样性,并进一步对部分DGGE条带进行了克隆测序,并绘制了进化树。DGGE结果表明在厌氧反应器的启动期含有五个菌种,负荷运行期和稳定运行期都可观察到四个菌种,其中两个为优势种;在好氧反应器的启动期含有八个菌种,负荷运行期和稳定运行期都可观察到六个菌种,其中各含有两个优势种。通过对运行稳定期的条带进行回收、克隆、测序,利用Blast软件对测序结果在GenBank中进行了同源性对比,利用ClustalX1.83和Mega软件,通过邻接法构建系统发生树。结果表明与条带S3-2相近的是Uncultured bacterium geneclone:BSA2B-04 ,相似性达到98.84 % ;条带S3-3相近的是Iron-reducing enrichment clone Cl-A2,相似性达到100%;与条带S3-4相近的是Uncultured bacterium mle1-9,相似性为99.40%;与条带C3-4相近的是Uncultured bacterium clone TCc-14,相似性100%。由于生物信息学是一门新生学科,它的数据库还不完善,在GenBank上找到的这些相似性较高的菌种还不能完全确定菌种。另外本实验经DGGE分离的两个条带C3-4和C3-5克隆测序后序列完全一致,其原因可能是后续的PCR出现个别碱基的差错。16S rDNA的V3区约200bp,由于信息量较少还不足以完全作为分类依据,今后实验可以对其它高变区或16S rDNA全长进行研究,综合分析,从而得到更有力的结果。