農(nóng)村戶用沼氣池污泥中微生物多樣性分析.pdf

1、沼氣發(fā)酵生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性與獨(dú)特性決定了其中微生物的多樣性及基因資源的珍稀性,深入開展農(nóng)村戶用沼氣池發(fā)酵微生物的研究將加快農(nóng)村沼氣工藝的發(fā)展進(jìn)程。本論文系統(tǒng)開展了農(nóng)村戶用沼氣池污泥微生物總DNA提取方法的研究；建立了農(nóng)村戶用沼氣池污泥微生物16S rRNA基因V3區(qū)PCR-DGGE分析平臺；開展了農(nóng)村戶用沼氣池污泥樣品中mcrA功能基因多樣性研究。獲得了如下主要研究結(jié)果與結(jié)論:
　　 首先,采用化學(xué)裂解法、溶菌酶裂解法和QIAam

2、p DNA Stool MiniKit提取了沼氣池污泥樣品中微生物的總DNA,對三種方法的DNA得率、純度、大片段提取效果以及是否含有PCR反應(yīng)抑制劑進(jìn)行了研究,最后對16S rRNA基因V3區(qū)的擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行了PCR變性梯度凝膠電泳(PCR-DGGE)分析。與化學(xué)裂解法和QIAamp DNA StoolMini Kit法相比,溶菌酶裂解法得到的DNA量大,片段長,片段分布廣,PCR擴(kuò)增效率高；同時PCR-DGGE圖譜顯示,溶菌酶裂解法可

3、更好地展示沼氣池污泥中微生物的多樣性。
　　 其次,通過對PCR-DGGE條件的優(yōu)化,建立了農(nóng)村戶用沼氣池污泥微生物16S rRNA基因V3區(qū)PCR-DGGE分析平臺。通過PCR-DGGE技術(shù)分析了沼氣池污泥中細(xì)菌和古菌微生物多樣性隨沼氣池深度的變化規(guī)律,結(jié)果表明農(nóng)村戶用沼氣池污泥中含有豐富的微生物資源,其中細(xì)菌群落受污泥深度因素影響小,而淺層污泥中古菌群落與深層污泥中古菌群落卻存在明顯差別。
　　 最后,通過構(gòu)建污泥樣

4、品mcrA功能基因克隆文庫,應(yīng)用RFLP技術(shù),開展了農(nóng)村戶用沼氣池污泥樣品中與次級代謝產(chǎn)物相關(guān)的功能基因多樣性研究。結(jié)果表明,所采集的沼氣池污泥中含有較為豐富的產(chǎn)甲烷菌資源,但其中也可能存在類似功能或產(chǎn)生類似代謝物質(zhì)的產(chǎn)甲烷菌。
　　 本論文的意義與主要創(chuàng)新點(diǎn)是:建立了農(nóng)村戶用沼氣池污泥微生物多樣性分析平臺,并初步分析了農(nóng)村戶用沼氣池微生物多樣性,不僅為進(jìn)一步優(yōu)化沼氣發(fā)酵微生物群落結(jié)構(gòu)、篩選功能基因提供了科學(xué)依據(jù),而且為實(shí)現(xiàn)高效