导读:本文包含了紫色非硫细菌论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:细菌,紫色,机制,生物,叶绿素,果胶,水体。
紫色非硫细菌论文文献综述
解丽颖,胡雨乔,张雪薇,田博,刘雨鑫[1]（2019）在《投加镁离子改善果胶废水中紫色硫细菌产量》一文中研究指出本研究通过投加Mg2+的方式改善了废水中紫色硫细菌产量。结果表明,最佳投加Mg2+剂量为15mg/L,此时菌体产量达到6450mg/L。(本文来源于《南方农机》期刊2019年19期）
张晓波[2]（2019）在《紫色硫细菌Marichromatium gracile YL28对海水养殖水体氮污染的生物修复》一文中研究指出在近海养殖水域,氨氮(NH_4~+)、亚硝氮(NO_2~-)和硝氮(NO_3~-)含量普遍超标,多年来一直排在众多污染物首位,这不但制约了水产养殖业的发展,也对沿海或近海生态环境形成潜在威胁。微生物修复技术是一种直接有效的手段,已在养殖水体有害污染物(如氨氮和亚硝氮)的去除、调节养殖生态系统等方面发挥了重要作用。然而,目前研究和应用的微生物主要源自土壤或淡水环境,源于海洋的物种鲜有报道,而且这些陆源或淡水微生物在复杂海水养殖水体或海洋等高盐环境中究竟能否存活并发挥生物活性,尚无明确定论。现有研究表明,微生物普遍具有氨化作用,能将有机氮化物转化为氨并释放到环境中,但在目前,关于这方面研究的菌株很少。已有文献表明,很多菌株在有机氮源环境中对水体氨氮去除的能力大幅度降低,甚至完全抑制。养殖水体沉积物-水界面(Sediment-Water Interface,SWI)是一个营养物质丰富、微生物代谢活跃的生态环境,但该区域溶氧和光照往往不足,导致营养物质不能完全降解,产生的多种可溶性小分子物质(如无机氮、氨基酸、肽、有机酸、醇和糖等)释放于水体,这被认为是水体富营养化或恶化的主要源头。因此,针对性开发适应海水养殖水体的微生物修复剂,尤其是适应SWI这种低光、低氧甚至无氧的、营养丰富且复杂环境的新型高效脱氮微生物制剂,对水产养殖业和海洋环境的健康持续发展具有重要意义。本课题组在前期研究中自红树林潮间带分离获得一株能够以亚硝氮为唯一氮源生长、高效去除水体中高浓度无机叁态氮(氨氮、亚硝氮和硝氮)的紫色硫细菌YL28,被鉴定为Marichromatium gracile,是迄今发现的亚硝氮去除能力最高的不产氧光合细菌(Anoxygenic Phototrophic Bacteria,APB)菌株之一。研究初步阐明了该菌株生长、脱氮特性的基本规律和高效脱氮的分子机制,但在有机氮环境中,该菌株氨氮去除能力受到严重影响。鉴于此,本研究以YL28为研究对象,通过复壮筛选的方法,筛选到了在蛋白胨和尿素存在时具有高效氨氮去除能力的菌株,并优化了该菌株的培养条件。随后在高浓度无机叁态氮共存的评价系统中,选择了光、氧和环境中可能存在的不同结构类型的碳源、氮源等影响因子,考察了该菌株对环境(尤其是海水养殖水体SWI)的适应性。进一步采用16S rRNA(V3-V4)高通量测序、qPCR方法,并结合水体理化指标,深入研究了该菌株对养殖系统沉积物细菌群落结构的影响,以及对氮代谢相关功能基因(nifH、amo A、narG和nosZ)的调控作用。主要研究结果如下:1)针对有机氮限制微生物去除无机叁态氮能力的问题,本研究采用复壮筛选的方法,获得了一株在有机氮化物存在条件下能够高效去除氨氮的YL28菌株,与出发株相比,氨氮去除率可提高90%以上。针对该菌株在培养和制剂存储过程中,易沉淀分层的问题,在原有培养基基础上,采用单因子优化法,获得了优化培养基配方。与优化前相比,菌体生物量(OD_(660))提高了54.20%,BChl和Car合成量分别提高了50.73%和52.69%。液体制剂黑暗静置储存810 d,沉降率仍可达到55%以上,且氨氮去除率在整个储存周期均达到80%以上。2)针对海水养殖水体环境的复杂性,本研究在无机叁态氮体系中,选取17种有机碳化物及其复合物、2种有机氮化物和养殖饵料等考察了该菌株对环境因素的适应性。研究发现,小分子有机碳(乙酸和丙酮酸等)是YL28生长和脱氮的良好碳源;海藻寡糖并不是良好的碳源,但海藻寡糖与良好碳源复合能够显着促进该菌株的生长和脱氮活性;难以利用的碳源(卡拉胶、海藻酸钠和环糊精等)与良好碳源复合,其生长和脱氮活性未受到明显影响。有机氮化物与良好碳源复合,不影响菌株对无机叁态氮去除能力,但显着影响菌株的生长特性。3)光和氧是影响APB生长代谢的重要因素。本研究通过单因子试验和响应面优化分析,阐明了光、氧与YL28生长和脱氮变化相互关系,获得了理论最佳的溶氧(用装样量表示)、光照强度和光周期条件,并采用期望分析获得了实际应用中可行的光氧参数范围。研究发现,光照厌氧时,该菌株能够进行良好生长和脱氮;光照好氧时,菌株生长活性降低,但脱氮活性没有显着变化。黑暗厌氧条件下,菌株仍能够保持较好的脱氮能力,无机叁态氮的转化率达到81.41%。通过响应面优化,在优化培养基的基础上,菌体生物量(OD_(660))提高了21.28%,氨氮去除率达到93.79%。4)养殖生态系统的微生物群落特征变化及其定向调控是反映养殖水体健康水平的重要指标之一。本研究采用16S rRNA(V3-V4)高通量测序技术分析了YL28对南美白对虾海水养殖水体中细菌群落结构变化及其多样性的影响。研究发现,该菌株能够显着改善南美白对虾海水养殖水体水质并达到渔业水质标准(GB11607-89)Ⅰ类水质要求,也能定植于海水养殖系统中调节细菌群落结构。添加该菌株,能够显着提高沉积物细菌群落多样性,也能够显着提高变形菌门(Proteobacteria)、γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)、着色菌目(Chromatiales)、着色菌科(Chromatiaceae)、海洋着色菌属(Marichromatium)的物种丰度,但不改变其在分类水平上优势物种类群的地位。海命菌属(Marivita)和OM27类群可作为水生生态系统健康状况的潜在指标,且OM27和Marichromatium之间存在共生关系。另外,该菌株能够有效的降低条件致病菌(Vibrio)的丰度和种类,抑制率达到62%以上。5)为揭示该菌株与氮代谢循环相关微生物的相互作用关系,采用qPCR法定量分析了氨氧化细菌(AOB)、氨氧化古菌(AOA)16S rRNA和氮代谢相关功能基因的丰度变化(如固氮(nifH)、硝化(amoA)和反硝化(narG和nos Z))。研究发现,YL28不影响环境中AOA的丰度变化,但能够显着促进AOB丰度升高,相比于高剂量的YL28,低剂量的YL28更有利于提高AOB的丰度。YL28与nifH丰度具有显着地正相关关系,高剂量添加YL28可提高amoA丰度,YL28不影响nar G和nosZ丰度变化。最后在上述研究结论的基础上建议在南美白对虾海水养殖水体中,该菌株的使用周期以5 d(低剂量)或10-12 d(高剂量)最佳。综上所述,针对微生物普遍具有氨化作用,在有机氮素环境中释氨,严重影响微生物脱氮这一问题,本研究筛选获得了一株在该环境中能够高效去除无机叁态氮的菌株YL28并优化了该菌株的培养条件,系统的考察了环境因素(碳源、氮源、光和氧等)对该菌株生长和脱氮活性的影响,研究了该菌株对养殖水体沉积物细菌群落结构的影响,阐明了该菌株对水体环境的适应性规律和特点。研究发现海藻寡糖能够显着促进该菌株的生物活性、明显改善菌体培养和储存过程中的聚集沉降,为海藻寡糖的应用提出了一种新途径。在黑暗厌氧环境中,该菌株依然能够保持良好的生长和脱氮能力,能够在沉积物-水界面环境中定植并良好的适应这种复杂环境,从养殖水体污染物源头有效地控制氨氮和亚硝氮等有害物质的释放。本研究对于针对性地研究APB水质调节剂,为微生物制剂的合理开发与应用提供参考。(本文来源于《华侨大学》期刊2019-06-01）
张晓波,周广静,朱笔通,赵春贵,杨素萍[3]（2019）在《光氧环境对紫色硫细菌YL28去除无机叁态氮的影响》一文中研究指出【背景】光和氧是制约光合细菌生长代谢进而影响其除氮效果的重要因素。不产氧光合细菌紫色硫细菌——海洋着色菌(Marichromatium gracile) YL28能以亚硝氮为唯一氮源进行光合生长,对高浓度无机叁态氮具有良好去除能力。【目的】阐明YL28菌株除氮效率与光氧环境的交互联系,获得其生物除氮的最适光氧条件。【方法】以高浓度无机叁态氮共存海水水体为研究体系,在有光/无光条件下考查装样量(表征体系溶氧状态)对YL28菌株生物除氮活性的影响,并通过响应面分析法对装样量、光照强度和光周期3个主要因素进行优化。【结果】光照且氧浓度较低时(80%装样量),YL28具有最佳生长和无机叁态氮去除能力;装样量在10%-100%时,菌体生物量(OD_(660))在0.938-2.719之间,当氨氮、亚硝氮和硝氮分别为7.16、5.67和4.83mmol/L时,其去除率分别在71.44%-89.09%、99.22%-99.83%和91.60%-97.33%。黑暗条件下,装样量在20%-100%时,氨氮、亚硝氮和硝氮去除率分别在48.07%-64.27%、73.51%-86.42%和42.57%-46.34%,但菌体生物量(OD_(660)为0.615-0.903)明显降低。通过响应面优化,当装样量、光照强度和光周期分别为80.0%(溶氧量约为0.32 mg/L)、2 800 lx和24L:0D时,细胞生长和氨氮去除活性达到最佳状态,分别比优化前提高了21.28%和14.11%。在实际应用中,选取72%-89%装样量(溶氧量约为0.26-0.63mg/L)、2240-3460lx光照强度和21L:3D-24L:0D光周期,细胞活性可达95%以上。【结论】80%装样量有助于促进菌体光照生长和除氮;在黑暗有氧和无氧环境下,YL28菌株也具有较好除氮活性,这为不产氧光合细菌在生物反应器中高效去除无机叁态氮的应用提供了有价值的参考数据。(本文来源于《微生物学通报》期刊2019年05期）
朱洪波,彭永臻,马斌,南希,钱雯婷[4]（2019）在《光源、氮源和碳源对紫色非硫细菌生长特性的影响》一文中研究指出紫色非硫细菌(PNSB)能在厌氧光照条件下将污水中的氨氮、有机物和磷同化到细菌体内用于合成蛋白质等细胞物质,而不是转化为CO_2和N_2.为了优化PNSB的生长条件,以沼泽红假单胞菌为研究对象,考察了光源、氮源和碳源类型对PNSB生长的影响.结果表明厌氧红外光条件下PNSB的生长速率约是白炽灯条件下的3倍;PNSB对氨氮(NH_4~+-N)的利用速率最快,同时也可利用硝态氮(NO_3~--N),亚硝态氮(NO_2~--N);PNSB对乙酸钠的利用速率最快,其次是葡萄糖,最难利用的是淀粉,主要归因于大分子有机物需要水解酸化后才能被PNSB吸收利用.厌氧红外光条件下PNSB处理城市污水具有较好的应用前景.(本文来源于《中国环境科学》期刊2019年01期）
肖亚中[5]（2015）在《紫色硫细菌YL28去除无机叁态氮》一文中研究指出无机叁态氮(氨氮、亚硝氮和硝氮)是引起养殖水体微生态平衡破坏和环境污染的重要因素[1]。尤其是亚硝氮具有明显的生物毒性,它在养殖水体中的积累,不仅会对所养殖的水产品产生毒害,而且会造成水产品中的残留升高,导致食品安全和人类健康问题[2-3]。不产氧光合细菌(Anoxygenic photophic bacteria,APB)由于其自身的特点,作为净化水体的微生物制剂被广泛应用于水产养殖领域,但以亚硝酸盐为唯一氮(本文来源于《微生物学通报》期刊2015年10期）
林志华[6]（2015）在《叁株紫色非硫细菌的鉴定及光合色素对环境因子的响应》一文中研究指出不产氧光合细菌(Anoxygenic Phototrophic Bacteria, APB)利用各种有机物或无机物作为电子供体,在厌氧条件下进行光合作用但不释放氧气,广泛分布于自然界各种生态环境中。紫色非硫细菌(purple nonsulfur bacteria, PNSB)是APB的一个重要类群,具有显着的高度多样化和异质化生理生态特性,不仅是阐明光合作用机理的良好实验材料,而且在研究光合作用光合机构(包括光合色素和色素蛋白复合体)环境适应性调控机制方面具有典型性,虽已有较广泛的研究,但深入挖掘独特生境中的PNSB资源并进行其特性研究仍具有重要意义。本文从新疆布尔津盐成土壤、新疆天山天池和大同煤矿集团马脊梁矿井酸性环境取样,采用选择性培养基纯化获得了3种紫色非硫细菌,包括耐盐Rhodobacter capsulatus XJ-1(新疆盐成土壤),耐盐Rhodobacter sphaeroides TS(新疆天池),耐硫化物Rhodopseudomonas palustris 98144(大同煤矿酸性环境)。在对这叁株菌株进行了形态学观察、生理生化特性测定、16S rRNA基因序列分析及系统发育分析基础上,采用紫外-可见光谱法(UV-Vis)、高效液相色谱法(HPLC)、薄层色谱法(TLC)、LC/MS和图像灰度分析等方法,重点研究了环境因子光、氧、盐度、砷(As)、pH、乙酸对菌株合成的光合色素含量和组分的影响。这为深入了解特殊生境PNSB的适应性机制及其在生态系统中的作用提供了重要参考,也为深入开展APB光合色素环境适应性调控分子机制研究奠定了基础,在环境砷检测、净化煤矿矿坑水、色素开发方面也具有一定的应用潜力。主要研究结果如下：1.采用改良的Ormerod培养基和琼脂振荡稀释法从新疆盐成土壤样品中分离获得了XJ-1菌株,该菌株的细胞形态、细胞呈锯齿状排列和大多数碳、氮源利用能力等特性与Rhodobacter capsulatus非常相似,二者在系统进化树上位于同一进化分支。菌株XJ-1生长不需要NaCl,但在0-0.4 mol/L盐度范围内生长良好。在光照厌氧条件下,亚砷酸盐[As(Ⅲ)]和砷酸盐[As(V)]对菌株XJ-1的半数效应浓度(EC50)分别为0.61 mmol/L和2.03 mmol/L,XJ-1能够将As(Ⅴ)还原为As(Ⅲ),不能将As(Ⅲ)转化为As(Ⅴ)或其它有机态砷化物。在生境、耐低温、生长因子需求、甘油、硝酸盐和硫代硫酸钠利用能力、耐盐性及对As的耐受性等方面,菌株XJ-1不同于已报道菌株,因而将其鉴定为荚膜红细菌(Rhodobacter capsulatus)的一个新菌株。2.以XJ-1为研究对象,研究了光和氧对细菌叶绿素(bacteriochlorophyll, BChl)和类胡萝卜素(carotenoid, Car)合成的影响。结果表明：光照厌氧条件下,菌体积累的BChl和Car含量最高,氧的存在抑制了色素的合成。在光照厌氧、光照好氧和黑暗好氧条件下,菌体只积累一种BChl a,相对含量分别占总色素含量的44.61%、74.89%和77.53%。光照好氧条件下,细胞还积累一种新的紫色色素,特征峰为355 nm、389nm、520 nm、621 nm和755 n1n。在光照厌氧和黑暗好氧条件下,细胞不积累此紫色色素。球形烯(spheroidene, SE)和羟基球形烯(OH-spheroidene, OH-SE)是光照厌氧下细胞积累的主要Car,生长于黑暗好氧条件下的培养物,除了积累球形烯酮(spheroidenone, SO)外,还积累羟基球形烯酮(OH-spheroidenone, OH-SO)。菌株XJ-1是研究特殊生境APB BChl合成基因表达调控的一个良好菌株。以XJ-1为研究对象,研究了光照厌氧条件下NaCl对菌体生长、Car和BChl合成的调控作用。结果表明：0-0.2 mol/L NaCl范围内,随盐度增加,菌体生长速率、最终生物量以及菌体积累的BChl和Car含量升高,继续增加盐度,菌体的生长速率、最终生物量以及菌体积累的BChl和Car含量又逐渐降低。未添加NaCl时,菌体细胞主要积累5种色素组分,分别为BChl a、脱镁细菌叶绿素(bacteriopheophytin, BPhe)、SE、SO和OH-SE;但当添加0.2-0.4 mol/L NaCl时,菌体额外积累了一种BPhe组分。随NaCl浓度增加,菌体积累的BChl a和SE的相对含量降低,2种BPhe组分的相对含量则增加,而OH-SE和SO则呈先升后降的趋势。由此可见,随着盐度的变化,菌体光合色素的积累量与菌体的生长相关联,光合色素的组分和相对含量也随之发生了规律性的变化。本结果为深入开展APB光合色素盐适应性机制研究奠定了基础。以菌株XJ-1为研究对象,研究了As对细胞积累的光合色素组分和相对含量的影响。当As(Ⅲ)浓度为0-0.2 mmol/L时,随着浓度增加,菌体积累的BChl和Car含量逐渐升高,0.2 mmol/L As(III)时,达到最大值；若继续增加浓度,菌体积累的BChl和Car含量则逐渐降低。当As(V)浓度为0-0.5 mmol/L时,随着浓度增加,菌体积累的BChl和Car含量略微升高,若继续增加浓度,菌体积累的BChl和Car含量则逐渐降低。Tetrahydrogeranylgeranyl BChl a (BChl aTHGG)、phytylated BChl a (BChl ap)、SE和SO是主要积累色素。当环境中存在As时,BChl aTHGG与BChl aP、SO与SE的相对比例会发生改变,OH-SE未被检测到。当细胞生长在0.5 mmol/LAs(V)和0.2 mmol/L As(HI)环境中,BPhe也未被检测到。结果表明,菌株XJ-1积累的光合色素对As(V)和As(Ⅲ)敏感,并且As浓度对色素的合成有明显影响。这种变化使得XJ-1可作为特殊生境APB光合色素基因表达调控机制研究的良好菌株,也有用于检测环境中As的潜在价值。以XJ-1为研究对象,研究了光照厌氧条件下乙酸对菌体生长、细胞积累的Car和BChl组分和相对含量的影响。结果表明：在2-24g/L乙酸浓度范围内,随着乙酸浓度变化,菌体积累色素的组分和相对含量也随之发生了规律性变化。当乙酸浓度为6 g/L时,菌体细胞积累的Car和BChl量达到最大。高浓度乙酸抑制BPhe的合成,低浓度下,积累一种或两种BPhe-当乙酸浓度增至6g/L和8g/L,菌体积累的OH-SO才被检测到。在不同浓度乙酸中,细胞只积累一种BChl a。该菌株可以用于处理富含乙酸的有机废水,同时生产单一的BCh1a。3.采用改良的Ormerod培养基HP83,从新疆天山天池中分离到菌株TS,在细胞形态、细胞产生粘液和大多数碳、氮源利用能力等特性方面,TS与Rhodobacter sphaeroides很相似,二者在系统进化树中也位于同一进化分支。然而,菌株TS在生境、吸收光谱、生长因子、最适pH、温度范围方面不同于已报道菌株,因而将菌株TS鉴定为Rhodobacter sphaeroides的一个新菌株。光照厌氧条件下,该菌株在376 nm、423 nm、453 nm、480 nm、508 nm、592 nm、 802 nm和854 nm处有吸收峰,在874-877 nm处有椭峰,表明含有BChl a和球形烯Car。不同碳源、氮源、pH值和不同浓度的NaCl对活细胞的特征吸收峰有影响,尤其会引起423nm处特征吸收峰和874-877 nm处驼峰的变化。菌体积累的Car和BChl的含量随pH增加而略有增加。当环境pH为6.5和8.0时,菌体细胞积累的BChl a的相对含量分别占总色素量的55.46%和55.43%,菌体细胞积累的BPhe和Car各组分的相对含量,受pH影响相对明显。在光照厌氧条件下,SE和SO是Rhodobacter sphaeroides积累的主要Car组分。有趣的是,菌株TS未积累SO。细胞积累的光合色素不仅是APB受环境调控的结果,也是细胞内生理代谢的综合体现。菌株TS积累的光合色素不同于已报道菌株,该菌株对不同pH的响应机制还有待于进一步研究。4.采用改良的Pfennig 1988无机选择性培养基,从酸性环境中分离获得了菌株98144。硫化物耐受能力测定表明,菌株98144能生长于含有0-6 mmol/L Na2S的环境中,在1.5mmol/L Na2S环境中,获得的菌体生物量最大,表明对硫化物有较强的耐受能力。菌株98144在亚硫酸钠、硫代硫酸钠和硫环境中,生长良好。系统进化树显示,菌株98144与Rhodopseudomonas palustris ATCC 17001亲缘关系最近,但二者在吸收光谱、碳源和硫源利用方面存在差别,所以菌株98144被鉴定为Rhodopseudomonas palusteris的一个新菌株。TLC分析表明,在光照厌氧条件下,1.5mmol/L Na2S环境中,该菌株积累4种正常螺菌黄素系列Car,一种BPhe和一种BChla,且BChla相对含量占总色素量的65.66%,含量高。如果进一步研究,菌株98144可用于净化煤矿矿坑水,同时提取BChla制品,也可以作为研究PNSB对硫化物和亚硫酸盐适应性机制的模式种。(本文来源于《山西大学》期刊2015-06-01）
蒋鹏,赵春贵,贾雅琼,杨素萍[7]（2014）在《以亚硝氮为唯一氮源生长的海洋紫色硫细菌去除无机叁态氮》一文中研究指出【目的】揭示以亚硝氮为唯一氮源生长的海洋紫色硫细菌去除水体中无机叁态氮的特征和规律。【方法】在光照厌氧环境下,以乙酸盐为唯一有机物,在分别以氨氮、亚硝态氮、硝态氮为唯一氮源和叁氮共存的模拟水体中,采用Nessler’s试剂分光光度法、N-(1-萘基)-乙二胺分光光度法和紫外分光光度法分别测定水体中氨氮、亚硝态氮和硝态氮的含量,比浊法测定菌体生物量。【结果】随着时间的延长,海洋紫色硫细菌Marichromatium gracile YL28分别在氨氮、亚硝态氮和硝态氮为唯一氮源的水体中对叁氮的去除量增加,生物量增大,水体pH升高,并逐渐趋于平衡;YL28对氨氮的最大去除量和最大耐受浓度分别为9.64 mmol/L和36.64 mmol/L,当氨氮浓度低于3.21 mmol/L时,去除率可达97.61%以上;与氨氮相比,以亚硝态氮和硝态氮为唯一氮源,菌体的生长速率、生物量和水体最终pH较低,但对亚硝态氮和硝态氮的去除速率和去除量仍然很高,当亚硝态氮和硝态氮浓度分别达13.50 mmol/L和22.90 mmol/L时,YL28仍能够完全去除。在叁氮共存的水体中,YL28也能良好的去除无机叁态氮,对亚硝态氮和硝态氮去除能力更强。【结论】在模拟水体中,海洋紫色硫细菌YL28能够分别以氨氮、亚硝态氮和硝态氮为唯一氮源生长,具有良好的耐受和去除无机叁态氮的能力,尤其对亚硝态氮具有良好的去除能力。本研究为进一步开发高效脱氮,尤其是去除亚硝态氮的不产氧光合细菌水质调节剂奠定了基础,也为微生物制剂的合理应用提供参考。(本文来源于《微生物学通报》期刊2014年05期）
贾雅琼,赵春贵,杨素萍[8]（2013）在《嗜盐紫色硫细菌LH2的分离纯化及稳定性分析》一文中研究指出紫色硫细菌在地球进化史上是一重要过渡生态类群,代谢类型多样,是探索生命起源、光合作用过程及生物多样性机制等的良好模型。近年来,对于紫色硫细菌色素蛋白复合体的光谱特性及环境适应性等方面逐渐成为研究焦点,但相比于紫色非硫细菌而言,紫色硫细菌色素蛋白复合体的种类及环境适应性才刚刚起步,尤其是含奥氏酮类胡萝卜素的色素蛋白复合体,分离纯化得到的LH2非常不稳定,也限制了其进一步的研究。本实验室从青岛东风盐厂分离获得了一株含有奥氏酮的中度嗜盐、耐碱、耐高浓度硫化物的紫色硫细菌283-1菌株,通过对破壁率、破碎液浓度、增溶剂种类和浓度、增溶时间、盐析梯度及阴离子交换层析DEAE等分离条件的摸索,建立了一套分离纯化得到稳定LH2的方法,同时,多种表面活性剂对破碎液及纯化的LH2稳定性的影响也进行了探讨。实验结果表明:针对283-1菌株,超声功率为500W,料液比为1:8,超声处理12min时,其破壁率可达90%以上,破碎液上清中OD830约达40,而超声过程中并未影响到LH2的活性。增溶时间对LH2的分离纯化影响不大,目标蛋白主要集中在35%-50%盐度范围内。两性离子型表面活性剂LDAO不适合该菌株LH2的分离纯化,浓度超过2%对LH2有较大的损伤,而且经DEAE得到的LH2已严重变性,而吐温作为增溶剂可获得较稳定的LH2(低温黑暗条件下至少可保存2个月以上)。此外,0.5%SDS阴离子表面活性剂对LH2损伤非常大,使其严重脱镁,而非离子型表面活性剂曲拉通Triton X-100对LH2基本无影响。(本文来源于《第五届全国微生物资源学术暨国家微生物资源平台运行服务研讨会论文摘要集》期刊2013-11-22）
崔小华[9]（2013）在《嗜盐紫色硫细菌耐盐机制与光合色素研究》一文中研究指出紫色硫细菌是不产氧光合细菌中的一个生境独特的类群,大约出现在3.5Ga年前,是深入理解生命起源、自然界碳氮硫在物质循环中的作用、以及揭示不产氧光合作用机理的良好模型生物,在去除污染水体有机物、氮和磷以及有毒物质硫化物中也具有重要的应用价值。因该类群大多数种类生境特殊,较难获得纯培养物、菌种生长不良易于丢失,因此对其研究远不如紫色非硫细菌深入和广泛。奥氏酮(Okenone)类胡萝卜素是迄今发现的最古老的生物标志之一,已被用作研究地球进化和环境适应机制的一个有效工具,目前发现它仅出现在紫色硫细菌的15个种类中。本课题组从青岛东风盐场分离获得一株含有独特光合色素-奥氏酮的嗜盐紫色硫细菌Marichromatium sp.283-1。本文对该菌株的生物学特性、耐盐特性和耐盐机制、光合色素组份分析、环境因子对色素合成的影响、尤其是Okenone的特性和理化性质进行了系统研究,研究结果显示出Okenone类胡萝卜素性能稳定,耐热性、抗光性良好,高色价且色泽鲜艳,具有良好的特性,因此本文又进一步对Okenone的产量进行了优化。主要研究结果如下：1.生物学特性研究结果表明,紫色硫细菌Marichromatium sp.283-1对氧气敏感,最高能够耐受150g/L NaCl,1.8g/L Na2S.9H2O,7.7g/L NaNO2,能在pH6-9,温度15～45℃,光照强度100-8000Lux的范围内生长。不同的碳源、氮源、盐度、pH、光照、温度对菌体形态和胞内硫粒数量都有影响。高盐胁迫下细胞形态多样,体积增大,比表面积减小；在碱性和低温环境中细胞呈棒状而且体积较大,胞内积累较多的硫粒；高温下,细胞呈长杆状,体积变大,胞内积累较多硫粒。2. Marichromatiun sp.283-1是一株厌氧中度嗜盐紫色硫细菌,对其耐盐特性和耐盐机制进行了初步研究。结果表明随着盐度增加菌株283-1生长的延滞期延长,对Na+有专一依赖性,而对C1-依赖性较弱；它主要通过在胞内积累相容性溶质甜菜碱来对抗胞外渗透压力,胞内甜菜碱的含量随培养基NaCl浓度的增加而增加,2.0mol/L NaCl浓度时胞内甜菜碱含量可达到156.4mg/g细胞干重。外源添加甜菜碱可以明显提高菌株283-1耐盐生长的能力。因此,菌株283-1是通过胞内积累甜菜碱来调节细胞内外渗透压平衡,外源添加甜菜碱可以明显提高该菌株对盐的耐受能力。3.为了解决紫色硫细菌生物量普遍较低的问题,对其生长培养基进行了优化。采用单因子试验、Plackett-Burman设计、最陡爬坡试验及中心组合设计响应面分析,研究了乙酸钠、碳酸氢钠、氯化铵、硫化钠、硫酸镁和无机盐6个因子对菌株283-1生物量的影响。结果表明,乙酸钠和硫化钠是影响该菌株生物量的主要因素,并获得了最佳培养基配方。优化后菌株生长速率提高,延迟期缩短,生物量提高了6倍,并且结果与理论预测值相近。4.采用丙酮甲醇法提取菌体色素,通过UV-VIS、TLC、HPLC、MS和图像灰度分析等方法全面分析了该菌株的光合色素。结果表明：光照厌氧条件下,菌株283-1主要积累8种光合色素,包括BChl aGG、BChl aDHGG、BChl aTHGG和BChl ap4种细菌叶绿素,1种BPhe和OH-R.g-ketoⅠ、R.g-ketoⅢ和Okenone3种类胡萝卜素,其中细菌叶绿素BChl aP和类胡萝卜素Okenone含量最高,分别占总色素含量的39.6%和47.4%。同时建立了菌株283-1全色素的TLC和HPLC指纹图谱,这两种指纹图谱分析方法均能进行光合色素的快速分析,适合于紫色硫细菌Okenone系合成途径中和BChl a合成途径中主要积累色素组分和含量变化规律的研究。5.利用构建的指纹图谱研究了环境因子光照、温度和盐度对菌株色素合成的影响,结果表明：光照强度的变化主要影响类胡萝卜素和细菌叶绿素单位细胞的含量,对色素组份影响不明显；温度的对色素组份影响较大,低温(20℃)时,积累的类胡萝卜素主要是Okenone,TLC指纹图谱未检测到另外两种类胡萝卜素。在30℃,2000Lux时,细菌叶绿素和类胡萝卜素单位细胞含量最高；而在45℃,5000Lux时,细菌叶绿素和类胡萝卜素单位细胞含量最低。盐度变化不影响菌株的色素组份,但对各组分的相对含量影响较大。高盐(11%NaCl)下,BChl ap和BPhe的积累量明显增加,尤其是BChl ap的相对含量增加约70%；但是,OH-R.g-ketoI的积累量下调了40%。低盐(1%NaCl)下,BPhe和Okenone的相对含量明显上调。6. Okenone类胡萝卜素作为地球进化过程一种重要的生物标志物。菌株283-1胞内可积累大量的Okenone系类胡萝卜素。在紫色硫细菌Marichromatium sp.283-1光合色素组成分析的基础上,通过丙酮甲醇提取、皂化、TLC和HPLC分析、制备得到纯化的Okenone类胡萝卜素,并研究了光(包括紫外线)、温度、pH、金属离子、氧化剂、还原剂、自由基和食品添加剂等对Okenone类胡萝卜素稳定性的影响。结果表明,在暗处、1000Lux光照强度和4℃、30℃、50℃的条件下,Okenone具有很好的稳定性,有很高的耐光和耐热能力；强酸和强碱对Okenone破坏较大；对食品添加剂和多数金属离子稳定,但是Fe3+、Mg2+、Al3+和Cu2+的影响较大,尤其是Fe3+,因此,Okenone存放时应避免与这些物质接触。Okenone类胡萝卜素吸收光谱形状和精细结构受到有机溶剂极性的影响,当溶剂由非极性转变为极性时,其精细结构减弱或消失,吸收峰趋于平滑。Okenone在石油醚溶液中呈鲜艳的橙红色,色价为40000。Okenone对紫外辐射具有较强的吸收作用,因此它可通过牺牲自己起到防护作用。以[DPPH·]作为自由基检测试剂,测定了该类胡萝卜素清除[DPPH·]自由基能力,结果表明它具有抗氧化生物活性,EC50=0.022mg/mL。7.在优化了生物量的基础上,继续通过响应面分析法研究了培养基中5种无机盐和微量元素对菌株283-1Okenone类胡萝卜素积累的影响。结果表明：培养基中微量元素、碳酸氢钠和磷酸二氢钾显着影响Okenone类胡萝卜素在胞内的积累,通过Behnken Box试验设计,得到了最佳培养基配方。在优化培养基中,Okenone产量由原来的1.454mg/L提高到了2.926mg/L,提高了101.2%(本文来源于《山西大学》期刊2013-06-01）
吕常江,赵春贵,杨素萍,曲音波[10]（2012）在《紫色非硫细菌的砷代谢机制》一文中研究指出【目的】系统阐述紫色非硫细菌(PNSB)砷代谢机制和砷代谢基因簇的进化关系。【方法】通过生物信息学方法分析了PNSB砷代谢基因簇的分布、组成、排布方式。采用UV-Vis和HPLC-ICP-MS方法,研究了3个PNSB种类对砷的抗性、砷形态及价态的转化、砷在细胞中的积累和分布以及磷酸盐对As细胞毒性的影响。【结果】砷基因簇分析表明:已公布全基因组序列的17个PNSB菌株基因组中均含有以ars operon为核心的砷代谢基因簇,由1-4个操纵子组成,主要含有与细胞质砷还原和砷甲基化代谢相关的基因,但基因的组成和排列方式因种和菌株而异,尤其是arsM和两类进化来源不同的arsC。实验结果表明:光照厌氧条件下,3个PNSB种类对As(Ⅴ)和As(Ⅲ)均具有抗性,As(Ⅴ)和As(Ⅲ)均能进入细胞;在胞内As(Ⅴ)能够还原为As(Ⅲ)并被排出胞外,但不能将As(Ⅲ)氧化为As(Ⅴ),也未检测到甲基砷化物;磷酸盐浓度升高,能够抑制As(Ⅴ)进入细胞,降低As(Ⅴ)对细胞的毒性,而不能抑制As(Ⅲ)进入细胞。【结论】PNSB砷代谢机制主体为细胞质As(Ⅴ)还原,也还有砷甲基化途径。通过对砷代谢基因簇结构多样性特点和进化方式分析,提出了与Rosen不同的ars operon进化途径。这对深入开展PNSB砷代谢和基因之间的相互作用研究奠定基础。(本文来源于《微生物学报》期刊2012年12期）
紫色非硫细菌论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
在近海养殖水域,氨氮(NH_4~+)、亚硝氮(NO_2~-)和硝氮(NO_3~-)含量普遍超标,多年来一直排在众多污染物首位,这不但制约了水产养殖业的发展,也对沿海或近海生态环境形成潜在威胁。微生物修复技术是一种直接有效的手段,已在养殖水体有害污染物(如氨氮和亚硝氮)的去除、调节养殖生态系统等方面发挥了重要作用。然而,目前研究和应用的微生物主要源自土壤或淡水环境,源于海洋的物种鲜有报道,而且这些陆源或淡水微生物在复杂海水养殖水体或海洋等高盐环境中究竟能否存活并发挥生物活性,尚无明确定论。现有研究表明,微生物普遍具有氨化作用,能将有机氮化物转化为氨并释放到环境中,但在目前,关于这方面研究的菌株很少。已有文献表明,很多菌株在有机氮源环境中对水体氨氮去除的能力大幅度降低,甚至完全抑制。养殖水体沉积物-水界面(Sediment-Water Interface,SWI)是一个营养物质丰富、微生物代谢活跃的生态环境,但该区域溶氧和光照往往不足,导致营养物质不能完全降解,产生的多种可溶性小分子物质(如无机氮、氨基酸、肽、有机酸、醇和糖等)释放于水体,这被认为是水体富营养化或恶化的主要源头。因此,针对性开发适应海水养殖水体的微生物修复剂,尤其是适应SWI这种低光、低氧甚至无氧的、营养丰富且复杂环境的新型高效脱氮微生物制剂,对水产养殖业和海洋环境的健康持续发展具有重要意义。本课题组在前期研究中自红树林潮间带分离获得一株能够以亚硝氮为唯一氮源生长、高效去除水体中高浓度无机叁态氮(氨氮、亚硝氮和硝氮)的紫色硫细菌YL28,被鉴定为Marichromatium gracile,是迄今发现的亚硝氮去除能力最高的不产氧光合细菌(Anoxygenic Phototrophic Bacteria,APB)菌株之一。研究初步阐明了该菌株生长、脱氮特性的基本规律和高效脱氮的分子机制,但在有机氮环境中,该菌株氨氮去除能力受到严重影响。鉴于此,本研究以YL28为研究对象,通过复壮筛选的方法,筛选到了在蛋白胨和尿素存在时具有高效氨氮去除能力的菌株,并优化了该菌株的培养条件。随后在高浓度无机叁态氮共存的评价系统中,选择了光、氧和环境中可能存在的不同结构类型的碳源、氮源等影响因子,考察了该菌株对环境(尤其是海水养殖水体SWI)的适应性。进一步采用16S rRNA(V3-V4)高通量测序、qPCR方法,并结合水体理化指标,深入研究了该菌株对养殖系统沉积物细菌群落结构的影响,以及对氮代谢相关功能基因(nifH、amo A、narG和nosZ)的调控作用。主要研究结果如下:1)针对有机氮限制微生物去除无机叁态氮能力的问题,本研究采用复壮筛选的方法,获得了一株在有机氮化物存在条件下能够高效去除氨氮的YL28菌株,与出发株相比,氨氮去除率可提高90%以上。针对该菌株在培养和制剂存储过程中,易沉淀分层的问题,在原有培养基基础上,采用单因子优化法,获得了优化培养基配方。与优化前相比,菌体生物量(OD_(660))提高了54.20%,BChl和Car合成量分别提高了50.73%和52.69%。液体制剂黑暗静置储存810 d,沉降率仍可达到55%以上,且氨氮去除率在整个储存周期均达到80%以上。2)针对海水养殖水体环境的复杂性,本研究在无机叁态氮体系中,选取17种有机碳化物及其复合物、2种有机氮化物和养殖饵料等考察了该菌株对环境因素的适应性。研究发现,小分子有机碳(乙酸和丙酮酸等)是YL28生长和脱氮的良好碳源;海藻寡糖并不是良好的碳源,但海藻寡糖与良好碳源复合能够显着促进该菌株的生长和脱氮活性;难以利用的碳源(卡拉胶、海藻酸钠和环糊精等)与良好碳源复合,其生长和脱氮活性未受到明显影响。有机氮化物与良好碳源复合,不影响菌株对无机叁态氮去除能力,但显着影响菌株的生长特性。3)光和氧是影响APB生长代谢的重要因素。本研究通过单因子试验和响应面优化分析,阐明了光、氧与YL28生长和脱氮变化相互关系,获得了理论最佳的溶氧(用装样量表示)、光照强度和光周期条件,并采用期望分析获得了实际应用中可行的光氧参数范围。研究发现,光照厌氧时,该菌株能够进行良好生长和脱氮;光照好氧时,菌株生长活性降低,但脱氮活性没有显着变化。黑暗厌氧条件下,菌株仍能够保持较好的脱氮能力,无机叁态氮的转化率达到81.41%。通过响应面优化,在优化培养基的基础上,菌体生物量(OD_(660))提高了21.28%,氨氮去除率达到93.79%。4)养殖生态系统的微生物群落特征变化及其定向调控是反映养殖水体健康水平的重要指标之一。本研究采用16S rRNA(V3-V4)高通量测序技术分析了YL28对南美白对虾海水养殖水体中细菌群落结构变化及其多样性的影响。研究发现,该菌株能够显着改善南美白对虾海水养殖水体水质并达到渔业水质标准(GB11607-89)Ⅰ类水质要求,也能定植于海水养殖系统中调节细菌群落结构。添加该菌株,能够显着提高沉积物细菌群落多样性,也能够显着提高变形菌门(Proteobacteria)、γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)、着色菌目(Chromatiales)、着色菌科(Chromatiaceae)、海洋着色菌属(Marichromatium)的物种丰度,但不改变其在分类水平上优势物种类群的地位。海命菌属(Marivita)和OM27类群可作为水生生态系统健康状况的潜在指标,且OM27和Marichromatium之间存在共生关系。另外,该菌株能够有效的降低条件致病菌(Vibrio)的丰度和种类,抑制率达到62%以上。5)为揭示该菌株与氮代谢循环相关微生物的相互作用关系,采用qPCR法定量分析了氨氧化细菌(AOB)、氨氧化古菌(AOA)16S rRNA和氮代谢相关功能基因的丰度变化(如固氮(nifH)、硝化(amoA)和反硝化(narG和nos Z))。研究发现,YL28不影响环境中AOA的丰度变化,但能够显着促进AOB丰度升高,相比于高剂量的YL28,低剂量的YL28更有利于提高AOB的丰度。YL28与nifH丰度具有显着地正相关关系,高剂量添加YL28可提高amoA丰度,YL28不影响nar G和nosZ丰度变化。最后在上述研究结论的基础上建议在南美白对虾海水养殖水体中,该菌株的使用周期以5 d(低剂量)或10-12 d(高剂量)最佳。综上所述,针对微生物普遍具有氨化作用,在有机氮素环境中释氨,严重影响微生物脱氮这一问题,本研究筛选获得了一株在该环境中能够高效去除无机叁态氮的菌株YL28并优化了该菌株的培养条件,系统的考察了环境因素(碳源、氮源、光和氧等)对该菌株生长和脱氮活性的影响,研究了该菌株对养殖水体沉积物细菌群落结构的影响,阐明了该菌株对水体环境的适应性规律和特点。研究发现海藻寡糖能够显着促进该菌株的生物活性、明显改善菌体培养和储存过程中的聚集沉降,为海藻寡糖的应用提出了一种新途径。在黑暗厌氧环境中,该菌株依然能够保持良好的生长和脱氮能力,能够在沉积物-水界面环境中定植并良好的适应这种复杂环境,从养殖水体污染物源头有效地控制氨氮和亚硝氮等有害物质的释放。本研究对于针对性地研究APB水质调节剂,为微生物制剂的合理开发与应用提供参考。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
紫色非硫细菌论文参考文献
[1].解丽颖,胡雨乔,张雪薇,田博,刘雨鑫.投加镁离子改善果胶废水中紫色硫细菌产量[J].南方农机.2019
[2].张晓波.紫色硫细菌MarichromatiumgracileYL28对海水养殖水体氮污染的生物修复[D].华侨大学.2019
[3].张晓波,周广静,朱笔通,赵春贵,杨素萍.光氧环境对紫色硫细菌YL28去除无机叁态氮的影响[J].微生物学通报.2019
[4].朱洪波,彭永臻,马斌,南希,钱雯婷.光源、氮源和碳源对紫色非硫细菌生长特性的影响[J].中国环境科学.2019
[5].肖亚中.紫色硫细菌YL28去除无机叁态氮[J].微生物学通报.2015
[6].林志华.叁株紫色非硫细菌的鉴定及光合色素对环境因子的响应[D].山西大学.2015
[7].蒋鹏,赵春贵,贾雅琼,杨素萍.以亚硝氮为唯一氮源生长的海洋紫色硫细菌去除无机叁态氮[J].微生物学通报.2014
[8].贾雅琼,赵春贵,杨素萍.嗜盐紫色硫细菌LH2的分离纯化及稳定性分析[C].第五届全国微生物资源学术暨国家微生物资源平台运行服务研讨会论文摘要集.2013
[9].崔小华.嗜盐紫色硫细菌耐盐机制与光合色素研究[D].山西大学.2013
[10].吕常江,赵春贵,杨素萍,曲音波.紫色非硫细菌的砷代谢机制[J].微生物学报.2012
论文知识图
