人工濕地中微生物群落結(jié)構(gòu)分子生態(tài)學(xué)初步研究.pdf

1、本研究以上海夢(mèng)清園內(nèi)的蘆葦人工濕地為研究對(duì)象，在水力負(fù)荷60-70cm/d條件下，蘆葦濕地對(duì)蘇州河水氨氮、BOD和SS的去除率分別達(dá)到30％，50％和60％左右。為了揭示微生物在濕地污染物降解中的作用，我們采用分子生物學(xué)方法，分別是ERIC-PCR、PCR-SSCP和PCR-DGGE等研究了濕地底泥中微生物的群落結(jié)構(gòu)并對(duì)其中的氨氧化細(xì)菌菌群進(jìn)行了初探，結(jié)合水質(zhì)變化指標(biāo)，分析了蘆葦人工濕地污水處理系統(tǒng)中微生物的變化規(guī)律。主要研究結(jié)論如下：

2、 1、在底泥DNA提取方法探索中，運(yùn)用超聲波、SDS、苯酚、蛋白酶K結(jié)合裂解細(xì)胞的方法，成功地將濕地底泥中的總DNA提取出來。并通過控制超聲波的作用頻率、時(shí)間，采用間歇式振打的方式，有效地減少DNA的破碎；大多數(shù)純化DNA的方法都會(huì)造成純化后DNA的嚴(yán)重?fù)p失，與其他方法相比，低熔點(diǎn)的瓊脂糖方法純化DNA的損失相對(duì)較小。 2、在用ERIC-PCR技術(shù)研究復(fù)合微生物制劑中微生物群落構(gòu)成時(shí)，當(dāng)擴(kuò)增體系中模板DNA量在45-

3、75ng獲得了很好的擴(kuò)增效果，條帶清晰，且重現(xiàn)性好，說明菌劑十分穩(wěn)定。由于環(huán)境中可培養(yǎng)的細(xì)菌是有限的，使得直接從菌劑中提取的DNA和純培養(yǎng)后的菌劑DNA擴(kuò)增圖譜存在差異。 3、實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)不同的凝膠組成、PCR產(chǎn)物的稀釋倍數(shù)和上樣量(所加PCR產(chǎn)物的體積)、電泳溫度、電壓等因素都會(huì)對(duì)SSCP電泳的結(jié)果產(chǎn)生影響。經(jīng)過對(duì)各種凝膠和電泳條件的比較，得出了針對(duì)本實(shí)驗(yàn)樣品的最佳優(yōu)化條件：凝膠濃度10％，交聯(lián)度49∶1，5％的尿素，PCR產(chǎn)物

4、稀釋4倍，上樣量為4μl，凝膠中不加甘油，電壓為150V。 4、蘆葦人工濕地中優(yōu)勢(shì)微生物主要是一些芽孢桿菌，這些菌對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力很強(qiáng)，它們?cè)谖廴疚锏奶幚磉^程發(fā)揮著一定的作用，但這些細(xì)菌的具體功能有待進(jìn)一步研究。 5、PCR-SSCP和ERIC-PCR方法對(duì)蘆葦人工濕地的微生物群落結(jié)構(gòu)研究后得到的結(jié)果基本相同，主要結(jié)果是(1)蘆葦濕地微生物DNA多樣性呈現(xiàn)季節(jié)性和地帶性變化，在夏季溫度高時(shí)最高，進(jìn)水口附近的多樣性高于

5、出水口，實(shí)驗(yàn)圍隔高于對(duì)照圍隔；(2)蘆葦濕地各采樣點(diǎn)的相似性都很低，各樣點(diǎn)微生物在不同采樣季節(jié)有較大的不同，相比較春夏兩季，秋冬季有較高的相似性，說明蘆葦人工濕地中微生物在生長(zhǎng)繁殖時(shí)期更容易受到外界環(huán)境的影響。 6、PCR-SSCP技術(shù)得到的樣品相似性和多樣性數(shù)值要明顯高于ERIC-PCR技術(shù)，本實(shí)驗(yàn)中PCR-SSCP技術(shù)表現(xiàn)更加靈敏，可以檢測(cè)出更多的DNA多態(tài)性。 7、在DGGE指紋圖譜中穩(wěn)定出現(xiàn)的一種氨氧化細(xì)菌與