产甲烷复合菌系的构建与研究

【摘要】： 厌氧生物降解过程是一个极其复杂的过程,各种微生物活动相互作用、相互依赖、又互为制约,是一个复杂而又有序的复合体系。充分认识各种微生物在沼气发酵中的作用和影响,构建稳定﹑高效产甲烷复合菌系,对于提高沼气产气率,缩短发酵启动时间具有重要意义。也为沼气发酵菌剂的研制以及实现沼气发酵从自然发酵到可控性发酵提供支持。 获得成果:(1)运用亨盖特厌氧技术从云南哀牢山﹑昆明大观河﹑厌氧消化器等生境中分离出6株产甲烷古菌。其中8-1属于产甲烷杆菌属,系统发育学分析显示其与Methanobacterium subterraneurn相似性最高,为99%。但其形态和某些生理生化特征和模式菌株有所差别,所以对其进行了形态特性和生理生化特征的进一步研究,发表论文一篇。另外5株属于甲酸甲烷杆菌属M.formicicum。(2)对采自不同生境样品的富集,驯化,得到了一系列产甲烷复合菌系,以不同方式的组配,以及刺激因子的添加,最终得到7个产气量高,pH变化稳定的高效复合菌系,并利用DGGE和荧光定量PCR技术对复合菌系进行了分析研究。复合系C1﹑C2﹑C3﹑C4﹑C5在35℃培养下19天,甲烷含量即可达到50%以上,C1在第27天产气接近60%。低温复合系C6,C7在15℃培养下,19天甲烷含量可达到20%;27天产气接近25%,比对照组高出10%。 【关键词】：产甲烷菌 DGGE 荧光定量PCR
【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：S216.4;Q93
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 引言10-18
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 研究的目的和意义11
• 1.3 国内外研究现状11-17
• 1.4 研究内容与主要技术路线17-18
• 1.4.1 研究内容17
• 1.4.2 主要研究方法17
• 1.4.3 主要技术路线17-18
• 第二章 产甲烷古菌的分离、鉴定及生物学特性研究18-31
• 2.1 实验材料18
• 2.2 实验方法18-22
• 2.2.1 实验装置18
• 2.2.2 富集培养18-19
• 2.2.3 分离纯化19-20
• 2.2.4 产甲烷菌形态特征及生理生化特性鉴定20-21
• 2.2.5 16S rDNA 序列扩增﹑测序及系统发育学分析21-22
• 2.3 结果与讨论22-31
• 2.3.1 分离的菌株22-24
• 2.3.2 菌株8-1 的生物学特性研究及其系统发育学分析24-29
• 2.3.3 菌株TC 的部分生物学特性研究及其系统发育学分析29-31
• 第三章 产甲烷菌复合菌系的构建与DGGE 分析研究31-48
• 3.1 样品准备31
• 3.2 实验方法31-34
• 3.2.1 产甲烷菌复合菌系的构建31-32
• 3.2.2 应用DGGE 技术对复合菌系的分析研究32-34
• 3.3 结果与分析34-48
• 3.3.1 构建的菌系34-42
• 3.3.2 DGGE 图谱分析42-48
• 第四章 荧光定量PCR 技术对产甲烷菌复合菌系的研究48-54
• 4.1 样品准备48
• 4.2 实验方法48-51
• 4.2.1 mcrA 基因片段扩增48-49
• 4.2.2 TA 克隆与重组质粒提取49-51
• 4.2.3 荧光定量51
• 4.3 结果与分析51-54
• 4.3.1 优化实验结果51-52
• 4.3.2 标准曲线的绘制与荧光定量结果52-54
• 第五章 全文结论与展望54-56
• 5.1 全文总结54
• 5.1.1 产甲烷菌的分离54
• 5.1.2 产甲烷菌复合菌系的构建与研究54
• 5.2 不足与展望54-56
• 5.2.1 存在的不足54
• 5.2.2 工作展望54-56
• 参考文献56-62
• 附录62-65
• 致谢65-66
• 作者简历66

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