產(chǎn)甲烷條件下高效烴降解菌群的人工構(gòu)建

【摘要】： 本研究以大港油田埕海一區(qū)油層采出液為研究對象,用不同的培養(yǎng)基分別進(jìn)行發(fā)酵型細(xì)菌和產(chǎn)甲烷古菌的分離。通過兩種不同的培養(yǎng)方式,人工模擬油藏環(huán)境中產(chǎn)甲烷條件下的烴降解過程。不斷跟蹤監(jiān)測整個(gè)烴降解過程中小分子有機(jī)酸的含量和甲烷生成量。培養(yǎng)八個(gè)月之后,采用PCR-DGGE技術(shù)對烴降解培養(yǎng)物進(jìn)行菌群解析。 本研究最終分離到以HL-3為代表的多株發(fā)酵菌和以DL-7為代表的三株氫營養(yǎng)型產(chǎn)甲烷古菌;測序得到數(shù)十條細(xì)菌和古菌的16S rRNA V3區(qū)的片段。菌株HL-3溫度生長范圍40℃—75℃(最適溫度60℃);pH范圍5.0—8.0(最適pH 6.5);NaCl濃度范圍0%—3.2%(最適NaCl濃度0.25%)。菌株HL-3能夠利用葡萄糖、核糖、甘露糖、木糖、纖維二糖等多種碳水化合物,發(fā)酵葡萄糖的產(chǎn)物是乙醇、乙酸、CO2及少量丙酸和丁醇。菌株HL-3的(G+C)mol%含量為33.9%,與T.uzonensis DSM18761T(EF530067)的16SrRNA序列相似性為98.8%,與T.sulfurigignens DSM17917T(AF234164)的相似度次之為98.1%。菌株HL-3能夠耐受濃度較高的亞硫酸根(0.1 mol/L)離子和濃度極高的硫代硫酸根(0.8 mol/L)。當(dāng)硫代硫酸根濃度高于0.075 mol/L時(shí),菌體內(nèi)產(chǎn)生硫單質(zhì)顆粒;同時(shí),在培養(yǎng)血清瓶頂空中檢測到硫化氫氣體。嗜熱自養(yǎng)產(chǎn)甲烷桿菌DL-7只能夠利用H2 /CO2生長,不利用甲酸、甲醇、三甲胺、乙酸和二級醇類;最適生長溫度60℃;最適鹽濃度0.8g/L ;最適pH為7.0-7.5;只有在添加酵母粉的培養(yǎng)基中才可以生長。菌株DL-7與標(biāo)準(zhǔn)株M. marburgensis DSM2133T(X15364)的16S rRNA基因序列相似性為99.7%。16S rRNA V3區(qū)的片段測序結(jié)果顯示,高溫油藏微生物菌群中存在豐富的嗜熱厭氧桿菌和氫營養(yǎng)型產(chǎn)甲烷古菌;互營菌是油藏產(chǎn)甲烷條件下烴降解代謝中不可或缺的一類菌。 【關(guān)鍵詞】：油藏微生物 熱厭氧桿菌 熱自養(yǎng)產(chǎn)甲烷桿菌 PCR-DGGE 16SrRNA V3
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：X172
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-21
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 研究目的和意義12-13
• 1.3 國內(nèi)外最新研究進(jìn)展13-20
• 1.3.1 產(chǎn)甲烷代謝途徑是油藏中烴降解的主要代謝途徑13-14
• 1.3.2 烴降解的產(chǎn)甲烷代謝途徑14-18
• 1.3.3 厭氧烴降解的起始代謝途徑的研究18-20
• 1.4 油藏微生物菌群結(jié)構(gòu)的分子生物學(xué)研究20-21
• 第二章 油藏中菌群結(jié)構(gòu)的分子生態(tài)研究21-36
• 2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康募凹夹g(shù)路線21-23
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>21-22
• 2.1.2 技術(shù)路線22-23
• 2.2 實(shí)驗(yàn)材料23-24
• 2.2.1 樣品來源23
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)方法23-24
• 2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析24-34
• 2.3.1 培養(yǎng)過程中甲烷及揮發(fā)酸含量測定24-28
• 2.3.2 PCR產(chǎn)物28-30
• 2.3.3 細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)分析30-32
• 2.3.4 古菌群落結(jié)構(gòu)分析32-34
• 2.4 討論34-36
• 第三章 油藏中烴降解功能性細(xì)菌和古菌的分離、鑒定和代謝特征的分析36-59
• 3.1 樣品采集地描述36
• 3.2 實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法36-41
• 3.2.1 樣品采集36-37
• 3.2.2 樣品富集37-38
• 3.2.3 分離純化38-39
• 3.2.4 革蘭氏鑒定39
• 3.2.5 形態(tài)學(xué)研究39
• 3.2.6 生理生化鑒定39-40
• 3.2.7 基因組G+C摩爾含量的測定40
• 3.2.8 16S rRNA 序列的擴(kuò)增、測序與系統(tǒng)發(fā)育學(xué)研究40-41
• 3.2.9 發(fā)酵型細(xì)菌代謝產(chǎn)物分析41
• 3.2.10 硫代硫酸根和亞硫酸根對HL-3 生長代謝的影響41
• 3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果41-59
• 3.3.1 初始富集結(jié)果41
• 3.3.2 發(fā)酵菌的富集分離結(jié)果41-42
• 3.3.4 產(chǎn)甲烷菌的富集分離結(jié)果42
• 3.3.5 菌株HL-3 的生理生化特征和系統(tǒng)發(fā)育學(xué)分析42-53
• 3.3.6 菌株DL-7 的生理生化特征和系統(tǒng)發(fā)育學(xué)分析53-59
• 第四章 全文總結(jié)及工作不足與展望59-62
• 4.1 全文總結(jié)59-60
• 4.1.1 人工實(shí)驗(yàn)室模擬地下原油產(chǎn)甲烷條件下的降解過程和相應(yīng)微生物菌群的分子生態(tài)分析59
• 4.1.2 高溫油藏采出水中發(fā)酵型細(xì)菌的分離鑒定和代謝特征分析59
• 4.1.3 高溫油藏采出水中產(chǎn)甲烷細(xì)菌的分離鑒定和代謝特征分析59-60
• 4.2 不足與展望60-62
• 4.2.1 油藏的地化分析和系統(tǒng)完整的微生物結(jié)構(gòu)分析60
• 4.2.2 油藏中具有特殊代謝特性的微生物菌株分離60
• 4.2.3 菌株HL-3 和DL-7 的進(jìn)一步分類學(xué)鑒定60-62
• 參考文獻(xiàn)62-68
• 致謝68-70
• 作者簡歷70

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厭氧真菌與產(chǎn)甲烷菌共培養(yǎng)系統(tǒng)的建立及其代謝與菌群變化的研究    成艷芬

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甲烷胞菌對低氫和互營生長在轉(zhuǎn)錄水平的響應(yīng)    劉鵬飛

污泥厭氧消化過程中乙酸累積的微生態(tài)機(jī)理研究    許科偉

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耐冷產(chǎn)甲烷菌的篩選及其低溫下促進(jìn)秸稈發(fā)酵的試驗(yàn)研究    張雅南

造紙白泥強(qiáng)化生物質(zhì)廢物產(chǎn)甲烷研究    王欽慶

引種江南榿木對崇西濕地蘆葦群落土壤中產(chǎn)甲烷菌及甲烷氧化菌群落的影響    劉佳苗

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厭氧產(chǎn)甲烷反應(yīng)器出水的分子光譜表征    朱瓊瓊

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mcrA基因的克隆及其在分析沼氣池產(chǎn)甲烷菌多樣性中的應(yīng)用研究    徐彥勝