規(guī)?；斩捳託夥磻?yīng)器中微生物群落結(jié)構(gòu)分析

【摘要】：中國是世界上秸稈資源最豐富的國家之一。利用農(nóng)作物秸稈進(jìn)行厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣，是一條清潔高效的秸稈能源化利用途徑，但在秸稈沼氣發(fā)酵過程中存在著產(chǎn)氣不穩(wěn)定等問題。因此，明確沼氣發(fā)酵中的微生物群落，可為摸清以農(nóng)作物秸稈為原料的厭氧沼氣發(fā)酵規(guī)律，優(yōu)化厭氧發(fā)酵工藝，保證厭氧反應(yīng)器穩(wěn)定運(yùn)行及提高沼氣產(chǎn)氣率提供理論依據(jù)。 本文采用現(xiàn)代分子生物學(xué)分析方法，通過基于PCR的T-RFLP和克隆文庫構(gòu)建相結(jié)合的研究方法，對秸稈沼氣工程中細(xì)菌、甲烷古菌與厭氧纖維素降解菌的群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，結(jié)果表明： (1)供試秸稈沼氣發(fā)酵體系中細(xì)菌種類十分豐富，主要屬于七大類群，分別為Firmicutes（厚壁菌門）、Bacteroidetes（擬桿菌門）、Proteobacteria（變形菌門）、Chloroflexi（綠彎菌門）、Tenericutes（無壁菌門）、Actinobacteria（放線菌）和Synergistetes。其中以變形菌門、厚壁菌門和擬桿菌門為主，三者分別占庫容40.48%、30.1%與21.45%。其中的的優(yōu)勢細(xì)菌共有5種，經(jīng)與Genebank中數(shù)據(jù)比較，分別類似于Thermopolyspora flexuosa、Clostridium jejuense、Solirubrobactersoli、Pseudomonas pseudoalcaligenes和Clostridium innocuum； (2)供試秸稈沼氣發(fā)酵體系中古菌主要屬于Euryarchaeota（廣古菌門），包括七個(gè)屬，分別為Methanobacterium（甲烷桿菌屬）、Methanosphaerula（甲烷微菌屬）、Methanocorpusculum（甲烷粒菌屬）、Methanosarcina（甲烷八疊球菌屬）、Methanosaeta（甲烷鬃毛菌屬）、Methanolinea（甲烷繩菌屬）、Methanospirillum（甲烷螺菌）。以秸稈為主要原料的厭氧發(fā)酵過程中，甲烷鬃菌屬為優(yōu)勢微生物，相對豐度為69.2%-71.9%，而在秸稈與畜禽糞便混合發(fā)酵過程中，甲烷八疊球菌為優(yōu)勢微生物，相對豐度為73.1%。 (3)供試秸稈沼氣發(fā)酵體系中厭氧纖維素降解菌主要屬于Firmicutes（厚壁菌門），包括Clostridium（梭菌屬）、Bacillus（芽孢桿菌屬）、Ruminococcus（瘤胃球菌屬）、Paenibacillus（類芽孢桿菌屬）四個(gè)屬。其中主要的優(yōu)勢種群為Clostridium cellulovorans、Bacillus licheniformis和Clostridium stercorarium，體系中三者的相對豐度分別為14.41%-70.06%、10.88%-14.23%和10.11%-19.87%。 【關(guān)鍵詞】：秸稈 沼氣發(fā)酵 微生物群落 T-RFLP 克隆文庫
【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】：2013
【分類號】：X712;X172
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第一章 引言12-20
• 1.1 中國規(guī)?；斩捳託夤こ态F(xiàn)狀12-15
• 1.1.1 秸稈的分布特征及特性12
• 1.1.2 秸稈原料預(yù)處理方法12-13
• 1.1.3 秸稈沼氣發(fā)酵工藝類型13-15
• 1.1.4 沼氣利用方式15
• 1.2 沼氣發(fā)酵厭氧生物降解過程15-17
• 1.2.1 厭氧消化過程15-16
• 1.2.2 不產(chǎn)甲烷菌和產(chǎn)甲烷菌的關(guān)系16
• 1.2.3 厭氧纖維素降解菌在秸稈沼氣工程中的作用16-17
• 1.3 秸稈沼氣工程中微生物群落研究方法17-19
• 1.3.1 分子生物學(xué)研究微生物的方法17-18
• 1.3.2 末端限制性片段長度多態(tài)性（T-RFLP）技術(shù)18-19
• 1.4 研究目的和意義19-20
• 第二章 我國規(guī)?；斩捳託夤こ陶{(diào)研與樣品采集20-22
• 2.1 秸稈沼氣工程調(diào)研方法與內(nèi)容20
• 2.1.1 調(diào)研范圍20
• 2.1.2 調(diào)研內(nèi)容20
• 2.1.3 我國規(guī)模化秸稈沼氣工程的總體狀況20
• 2.2 樣品采集20-22
• 第三章 秸稈沼氣工程中細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)分析22-44
• 3.1 實(shí)驗(yàn)材料22-23
• 3.1.1 厭氧污泥樣品來源22
• 3.1.2 分子生物學(xué)試劑及培養(yǎng)基22
• 3.1.3 主要實(shí)驗(yàn)儀器及實(shí)驗(yàn)耗材22-23
• 3.2 實(shí)驗(yàn)方法23-30
• 3.2.1 基因組 DNA 提取23-24
• 3.2.2 末端限制性片段長度多態(tài)性（T-RFLP）分析24-26
• 3.2.3 克隆文庫構(gòu)建26-30
• 3.3 試驗(yàn)結(jié)果與分析30-43
• 3.3.1 基因組 DNA 提取結(jié)果30
• 3.3.2 細(xì)菌 T-RFLP 結(jié)果分析30-33
• 3.3.3 克隆文庫33-42
• 3.3.4 T-RFLP 與克隆文庫結(jié)果結(jié)合分析42-43
• 3.4 小結(jié)43-44
• 第四章 秸稈沼氣工程中古菌群落結(jié)構(gòu)分析44-57
• 4.1 實(shí)驗(yàn)材料44
• 4.2 實(shí)驗(yàn)方法44-47
• 4.2.1 基因組 DNA 提取44
• 4.2.2 T-RFLP 方法44-45
• 4.2.3 克隆文庫方法45-47
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析47-56
• 4.3.1 細(xì)菌 T-RFLP 結(jié)果分析47-50
• 4.3.2 克隆文庫50-55
• 4.3.3 T-RFLP 與克隆文庫結(jié)果結(jié)合分析55-56
• 4.4 小結(jié)56-57
• 第五章 秸稈沼氣工程中纖維素降解菌的多樣性分析及菌株初步分離57-70
• 5.1 實(shí)驗(yàn)材料57
• 5.1.1 厭氧污泥樣品來源57
• 5.1.2 分子生物學(xué)試劑及培養(yǎng)基57
• 5.1.3 主要實(shí)驗(yàn)儀器及實(shí)驗(yàn)耗材57
• 5.2 實(shí)驗(yàn)方法57-60
• 5.2.1 基因組 DNA 提取57
• 5.2.2 末端限制性片段長度多態(tài)性（T-RFLP）分析57-59
• 5.2.3 克隆文庫構(gòu)建59-60
• 5.2.4 厭氧纖維素菌初步分離60
• 5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析60-69
• 5.3.1 Cel48 基因 T-RFLP 結(jié)果分析60-62
• 5.3.2 克隆文庫62-67
• 5.3.3 T-RFLP 與克隆文庫結(jié)果結(jié)合分析67-68
• 5.3.4 厭氧纖維素菌初步分離68-69
• 5.4 小結(jié)69-70
• 第六章 結(jié)論及工作展望70-72
• 6.1 結(jié)論70
• 6.2 工作展望70-72
• 參考文獻(xiàn)72-77
• 致謝77-78
• 作者簡介78

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秸稈沼氣工程中厭氧與貯氣CSTR工藝研究    張一維;

沼液預(yù)處理對小麥秸稈厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣特性的影響    楚莉莉;李軼冰;馮永忠;楊改河;任廣鑫;

梯度負(fù)荷下果蔬垃圾厭氧消化性能及微生物群落結(jié)構(gòu)的研究    史宏偉;鄒德勛;左劍惡;劉研萍;朱保寧;李秀金;毛菁菁;

必須正視能源短缺對和諧社會的影響    胡青丹;

秸稈原料預(yù)處理方法研究進(jìn)展    孫然;冷云偉;趙蘭;任恒星;王心強(qiáng);

不同秸稈厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣效果的比較    楊立;張婷;王永澤;王金華;

我國秸稈沼氣工程發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢    陳羚;趙立欣;董保成;萬小春;高新星;

秸稈沼氣關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用    薛民琪;任彬;陸勝龍;

山東省德州市秸稈沼氣集中供氣示范工程運(yùn)行模式與管理經(jīng)驗(yàn)    李秀金;

中國主要秸稈資源數(shù)量及其區(qū)域分布    畢于運(yùn);王亞靜;高春雨;

厭氧發(fā)酵工藝動力學(xué)分析與優(yōu)化計(jì)算    梁金喜;

纖維素原料厭氧產(chǎn)甲烷氣的研究進(jìn)展    趙蘭;冷云偉;任恒星;李浩;

從活性污泥中提取微生物總DNA的方法比較    伍陽;謝晴;龍用波;謝勇麗;段莎麗;鄧仕槐;

沼氣發(fā)酵微生物研究進(jìn)展    虞方伯;羅錫平;管莉菠;張妙仙;單勝道;

人工濕地生態(tài)系統(tǒng)污水凈化研究進(jìn)展    王飛宇;洪劍明;靖德兵;阮晶晶;姜冰冰;

pH值對水稻秸稈厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的影響    王永澤;邵明勝;王志;陳雄;李冬生;王金華;

銅陵銅尾礦廢棄地細(xì)菌多樣性研究    詹婧;孫慶業(yè);

葡萄皮渣的沼氣發(fā)酵潛力研究    柳靜;張無敵;尹芳;劉士清;徐銳;李建昌;陳玉保;

種養(yǎng)廢棄物資源化利用可行性分析與實(shí)踐    肖勤;丁怡斐;金偉;

稀堿法預(yù)處理對秸稈厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣的影響研究    楊立;張婷;龔乃超;李紅麗;

秸稈規(guī)?；棉r(nóng)村能源工程模式評價(jià)    艾平;晏水平;李會;王殿龍;張衍林;

秸稈類高C/N原料厭氧產(chǎn)甲烷條件初探    艾平;晏水平;王媛媛;王殿龍;張衍林;

硫酸鹽還原菌處理濕法煙氣脫硫產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)研究    趙毅;陳誠;

半化學(xué)草漿廢水處理和運(yùn)行成本核算    張義華;張華東;

牛糞沼氣發(fā)酵過程中物質(zhì)轉(zhuǎn)化、微生物生理群變化及產(chǎn)甲烷菌多樣性研究    汪婷;何健;趙子如;李順鵬;

牛糞沼氣發(fā)酵過程中產(chǎn)甲烷菌群落結(jié)構(gòu)的RFLP分析    何健;汪婷;梅琴;李順鵬;

淹水和旱作稻田土壤中產(chǎn)甲烷菌的多樣性分異    崔中利;王英;滕齊輝;張斌;曹慧;

聚硫橡膠廢水厭氧工藝處理的試驗(yàn)研究    張萍;冼萍;韋旭;馮晶;李暢;

光合細(xì)菌的特性及其在各產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用動態(tài)    孫學(xué)凱;徐成斌;馬溪平;

制革廢水厭氧降解毒性試驗(yàn)研究    李英花;冼萍;袁倩;

廚余物厭氧產(chǎn)氫過程控制因素優(yōu)化研究    趙明星

感染豬的糞腸球菌的分離鑒定及部分特性和診斷方法研究    黎滿香

預(yù)處理后剩余污泥中溫兩相厭氧消化效能研究    李廣

超聲預(yù)處理組合技術(shù)改善污水污泥厭氧消化的研究    劉暢

生物質(zhì)常溫開模致密成型研究    閆文剛

餐廚垃圾制沼及膜法沼氣提純一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)及理論研究    尼姝麗

甘蔗壓榨汁制氫系統(tǒng)的工程控制對策及其微生物群落研究    焦安英

以赤糖為基質(zhì)的生物制氫生態(tài)系統(tǒng)與工藝    岳莉然

復(fù)合膜生物反應(yīng)器地下水脫氮技術(shù)研究    張立輝

油藏產(chǎn)氣微生物代謝機(jī)理研究    王俊

高碳煤矸石與采殘煤礦井下生物轉(zhuǎn)化可燃?xì)庋芯?nbsp;   唐敏

生產(chǎn)性IC反應(yīng)器的啟動及“酸化”研究    沈小華

林可霉素廢水處理工藝及啟動研究    牛娜

一種新型厭氧化反應(yīng)器的研制與啟動試驗(yàn)研究    孫延格

改良UASB反應(yīng)器內(nèi)氣液兩相流模擬及啟動性能研究    孫向鵬

玉米秸稈腐解復(fù)合菌系CSS-1的構(gòu)建、菌群組成及腐解特性研究    劉堯

預(yù)處理技術(shù)在大型污水處理廠COD減排中的效能研究    虞偉權(quán)

垃圾生物覆蓋土對填埋場甲烷減排的機(jī)理研究    王靜

活性污泥厭氧發(fā)酵廢水產(chǎn)氫的動力學(xué)研究    徐暢平

固定化污泥降解冰淇淋廢水產(chǎn)氫及固定化載體的改進(jìn)研究    施娟娟

沼液綜合利用研究進(jìn)展    王遠(yuǎn)遠(yuǎn);劉榮厚;

沼氣發(fā)酵殘留物在養(yǎng)殖業(yè)中的綜合利用    趙希彥;

北京大興區(qū)在全國首家應(yīng)用沼氣干發(fā)酵技術(shù)    

我國畜禽糞便中氮素養(yǎng)分資源及其分布狀況    劉曉利,許俊香,王方浩,張福鎖,馬文奇

我國農(nóng)作物秸稈綜合利用現(xiàn)狀    吳樹棟

生物質(zhì)燃料直接燃燒過程特性的分析    劉建禹,翟國勛,陳榮耀

我國農(nóng)作物秸稈資源的綜合利用    郭庭雙;李曉芳;

提高秸稈飼料利用率和營養(yǎng)價(jià)值的研究進(jìn)展    郭旭生,崔慰賢

談秸稈生物氣化技術(shù)在沼氣建設(shè)中的應(yīng)用研究    黃惠珠;葉夏;肖弘建;

以生活垃圾制取乙醇    張可喜

大型沼氣純秸稈高速干發(fā)酵工藝在高平市一次點(diǎn)火成功    姜森林;溫宏宇;

生物纖維原料汽爆預(yù)處理技術(shù)與應(yīng)用研究    王許濤

熱堿預(yù)處理對秸稈厭氧發(fā)酵的影響    鄭萬里

生物與化學(xué)預(yù)處理對玉米秸稈生物氣產(chǎn)量的影響研究    楊懂艷

玉米秸稈厭氧消化試驗(yàn)研究    高志堅(jiān)

玉米秸稈干發(fā)酵產(chǎn)沼氣工藝試驗(yàn)研究    武少菁

超聲波與稀堿法聯(lián)合預(yù)處理對秸稈厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的影響    張婷

土壤微生物群落磷脂脂肪酸PLFA生物標(biāo)記多樣性    張秋芳;劉波;林營志;史懷;楊述省;周先冶;

熒光原位雜交技術(shù)在微生物群落結(jié)構(gòu)研究中的應(yīng)用    李華芝;李秀艷;徐亞同;

土壤微生物生態(tài)過程與微生物功能基因多樣性    張晶;張惠文;李新宇;蘇振成;張成剛;

環(huán)境微生物群落分析的T-RFLP技術(shù)及其優(yōu)化措施    余素林;吳曉磊;錢易;

兩種包裝市售冷卻牛肉中微生物多樣性的比較分析    李正堂;李柏林;趙勇;歐杰;

除臭生物反應(yīng)器中微生物群落磷脂脂肪酸生物標(biāo)記多樣性分析    丁福華;張有利;

末端限制性酶切片段長度多態(tài)性分析技術(shù)進(jìn)展    李紅;

油藏微生物群落研究的方法學(xué)    谷峻;石成芳;吳曉磊;趙俊義;

DGGE和T-RFLP在堆肥微生物群落結(jié)構(gòu)研究中的應(yīng)用    彭科峰;曹立群;吳韶平;張曉東;張傳富;王立群;

油藏微生物多樣性的分子生態(tài)學(xué)研究進(jìn)展    李輝;牟伯中;

珠江口顆粒附著微生物群落結(jié)構(gòu)的研究    范艷君;朱玲;

南海海盆微生物群落的空間結(jié)構(gòu)特征    朱玲;張銳;錢培元;

四環(huán)素對土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響    焦少俊;單正軍;葛峰;

微生物群落結(jié)構(gòu)多樣性的分子解析與種群動態(tài)分子監(jiān)控研究進(jìn)展    趙立平;

施肥對小麥紋枯病發(fā)生及根際微生物群落結(jié)構(gòu)的影響    熊桂林;陳懷谷;李偉;張愛香;于漢壽;

生防菌Bs-8093對番茄青枯病的防治作用及其對土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響    周先治;張青文;鄭雪芳;藍(lán)江林;劉國紅;劉波;

河湖水體沉積物微生物群落結(jié)構(gòu)特征分析研究    趙林多;朱亮;劉鋼;

處理滲濾液的不同填料生物濾池微生物群落結(jié)構(gòu)分析    戴淑萍;謝冰;

微生態(tài)制劑對雛雞腸道菌群結(jié)構(gòu)影響的分子生態(tài)學(xué)分析    李素娟;張偉武;蘇長城;虞慧芳;王欣;王靖;

自養(yǎng)脫硫反硝化工藝微生物群落診斷的SSCP技術(shù)優(yōu)化    王愛杰;闞洪晶;于振國;任南琪;劉春爽;張運(yùn)晴;

linezolid可有效對抗多種厭氧菌    范曉艷

地震之后防大疫    北京市疾病預(yù)防控制中心副主任 賀雄

人體的腸道防線    王振坤

藥名引起的誤會    時(shí)仲省

預(yù)防癌癥應(yīng)管好自己的嘴    衣曉峰 岳金鳳

上海臍血庫事件疑云    本報(bào)記者 戴丹

肺膿腫    

細(xì)菌性陰道病青年女性患者多    魏開敏

當(dāng)心緊身褲、衛(wèi)生護(hù)墊惹麻煩    濟(jì)南工人醫(yī)院 張乾

老人患肺膿腫該如何治療    

我國黃、東海典型海域微生物群落結(jié)構(gòu)及其與環(huán)境變化的關(guān)系    董逸

分子生態(tài)學(xué)技術(shù)在環(huán)境微生物群落與功能基因中的應(yīng)用研究    肖升木

我國黃、東海典型生態(tài)過程中的微生物群落結(jié)構(gòu)    劉敏

厭氧烴降解產(chǎn)甲烷菌系的組成及其代謝產(chǎn)物的特征    周蕾

基于紅樹林土壤微生物資源研發(fā)的宏基因組學(xué)平臺技術(shù)的建立與應(yīng)用初探    蔣云霞

重金屬污染稻田土壤溫室氣體產(chǎn)生相關(guān)的微生物群落結(jié)構(gòu)及活性變化    劉永卓

丹參栽培土壤適宜性微生物群落結(jié)構(gòu)研究    林貴兵

紅樹林濕地微生物對典型有機(jī)物污染的響應(yīng)及其在生物修復(fù)中的作用研究    劉慧杰

殺菌劑多菌靈高頻投入對土壤微生物群落的影響及其生物修復(fù)    王秀國

MBR和GSBR中微生物群落生態(tài)學(xué)研究    張斌

規(guī)模化秸稈沼氣反應(yīng)器中微生物群落結(jié)構(gòu)分析    崔文文

土霉素和銅對厭氧微生物群落結(jié)構(gòu)多樣性動態(tài)特征的影響    趙鑫

醬香型白酒發(fā)酵過程中微生物群落結(jié)構(gòu)分析    陳林

微生物群落結(jié)構(gòu)對自生動態(tài)膜反應(yīng)器運(yùn)行效能及膜演化形成影響的研究    姚淑娣

洪湖沉積物中微生物群落結(jié)構(gòu)的垂直分布    趙彥玲

油田采油廢水處理系統(tǒng)中微生物群落結(jié)構(gòu)的研究    李玉敏

勞盆地深海熱液噴口沉積物中微生物群落結(jié)構(gòu)研究    魏曼曼

選礦廢水處理系統(tǒng)中微生物群落結(jié)構(gòu)分析    羅麗麗

高溫季節(jié)微生物發(fā)酵床基質(zhì)墊層微生物群落結(jié)構(gòu)變化動態(tài)的研究    栗豐

處理滲濾液生物濾池的微生物群落結(jié)構(gòu)動力學(xué)研究    唐媛