导读:本文包含了亚硝酸盐氧化细菌论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:亚硝酸盐型厌氧甲烷氧化细菌(N-DAMO细菌),富集培养,第二液相优化,生长因子优化
亚硝酸盐氧化细菌论文文献综述
华淼莲[1]（2019）在《亚硝酸盐型厌氧甲烷氧化细菌富集培养优化及影响因素研究》一文中研究指出微生物催化的亚硝酸盐型厌氧甲烷氧化过程(nitrite-dependent anaerobic methane oxidation,N-DAMO)耦合了厌氧甲烷氧化过程和亚硝酸盐还原过程,可以同时消除甲烷和氮素的污染,是一种潜在的新型废水除碳脱氮工艺。然而,N-DAMO细菌代谢活性低(细胞比活性一般仅为0.1-0.3 fmol CH4·day-1·cell-1),生长非常缓慢(细胞倍增期一般需要数周甚至几个月),导致获得富集培养物非常困难,限制了机理研究和工程化应用。本论文通过添加第二液相强化甲烷气液传质效率、添加生长因子优化营养条件和去除溶解氧减轻环境胁迫,从传质条件、营养条件和环境条件叁方面入手探究叁种手段对N-DAMO细菌生长与活性的影响,优化N-DAMO的富集培养条件,加快N-DAMO的富集培养速度。主要研究结果如下:1.研究了石蜡油、表面活性剂C16TAB和SDS等第二液相对N-DAMO活性、细菌数量和群落结构的影响,优选了第二液相类型及其最适浓度。气液传质结果表明,添加石蜡油、C16TAB和SDS均能提高a值。在试验浓度范围内:石蜡油0.0-16.0%v/v、C16TAB 0.0-1.0 mmol L-1和SDS 0.0-1.0 mmol L-1,a值分别为0.8%-4.4%、0.8%-2.7%和0.8%-2.7%,分别增加了 1.6-4.3倍、1.2-2.3倍和0.4-2.2倍。短期活性试验结果表明,添加石蜡油可以促进N-DAMO活性,石蜡油最优浓度为12.0%v/v,此时亚硝酸盐转化速率和甲烷消耗速率分别可提高1.0和2.1倍。添加C16TAB和SDS不能促进N-DAMO活性。长期石蜡油优化培养验证试验表明,添加12.0%v/v石蜡油可以提高N-DAMO活性、增加N-DAMO菌的数量和相对丰度。长期试验后,石蜡油组亚硝酸盐还原速率和甲烷消耗速率分别提高了 1.0倍和2.6倍,分别是对照组(不添加石蜡油)的1.8倍和3.6倍;N-DAMO细菌数量增加了2.4倍,是对照组的1.4倍;NC10门细菌的相对丰度提高了2.3倍,是对照组的1.5倍。2.研究了复合维生素、碱基、血红素和甜菜碱等生长因子对N-DAMO活性、细菌数量和群落结构的影响,获得了最优生长因子组合。短期单因子试验结果表明,维生素对N-DAMO活性有促进作用,维生素最优浓度为15.0 μg L-1,此时亚硝酸盐还原速率和甲烷氧化速率是对照组的1.3倍;碱基对N-DAMO活性有促进作用,当碱基浓度为5.0 μg L-1时,N-DAMO活性已基本提升到平台期,亚硝酸盐还原速率和甲烷消耗速率分别是对照组的1.4倍和1.6倍;低浓度血红素对N-DMO活性有促进作用,但浓度持续增加会有抑制作用,血红素最优浓度为10.0 μg L-1,此时亚硝酸盐还原速率和甲烷氧化速率分别是对照组的1.2倍和1.9倍;甜菜碱对N-DAMO活性具有明显促进作用,当甜菜碱浓度由0.0 μg L-1增加至200.0 μg L-1时,亚硝酸盐还原速率和甲烷氧化速率分别提高了0.5倍和0.9倍,继续增加甜菜碱浓度两者能持续有促进效果,但促进幅度降低。根据单因子试验结果确定后续正交试验各因素浓度范围:复合维生素2.0-18.0μg L-1,血红素4.0-20.0 μg L-1,碱基0.5-4.5 μg L-1,甜菜碱40.0-200.0 μg L-1。长期正交试验结果表明,最优生长因子组合为2.0 μg L-1复合维生素、4.5μg L-1碱基、20.0μg L-1血红素和200.0 μg L-1甜菜碱,亚硝酸盐还原速率和甲烷消耗速率分别比对照组提高了 2.9和1.2倍。极差分析确定甜菜碱和碱基为主要的影响因子,结合单因子试验结果,综合考虑选择5.0 μg L-1碱基和200.0 μg L-1甜菜碱作为改良培养基的生长因子。改良培养基验证结果表明,添加甜菜碱和碱基确实可以提高N-DAMO活性。当反应器运行至第172天时,D组(甜菜碱+碱基)、C组(甜菜碱)和B组(碱基)的最终亚硝酸盐转化速率分别是初始亚硝酸盐转化速率的13.3、10.5和9.0倍,添加甜菜碱+碱基组的活性促进效果最优。根据改良培养基验证结果,将甜菜碱+碱基作为改良培养基应用于MGSLR反应器中。改良培养基应用结果表明,甜菜碱和碱基的添加促进了 N-DAMO活性,当反应器运行至第348天时,容积氮去除负荷由初始的12.3 mg N L-1 d-1增加到70.2 mgN L-1 d-1,提高了 4.7倍。改良培养基的应用也提高了N-DAMO细菌的数量和相对丰度,数量达到1.4×108copies mL-1(污泥混合液),增加了225.0倍;NC10门细菌的相对丰度占总菌的14.4%,提高了 143.0倍。改良培养基的应用也促进了 N-DAMO细菌致密聚合体(由初始的絮体形成大小为20-50 μm的颗粒)的形成,这有助于减少菌体流失,快速提升N-DAMO反应器性能。3.研究了溶解氧对N-DAMO活性、细菌数量、群落结构和N-DAMO功能基因组成的影响,提出了可行的环境调控策略。溶解氧对N-DAMO活性有抑制作用。在培养基未除氧阶段,反应器中容积氮去除负荷低于10.9 mg N L-1 d-1,亚硝酸盐去除率不到65.0%;当培养基除氧后,前者稳定在16.2 mgN L-1 d-1,后者基本维持在100.0%。溶解氧导致N-DAMO细菌数量和相对丰度降低。在未除氧阶段,随着反应器的运行,N-DAMO细菌数量由初始的2.2 × 10 copies · g-1(生物量)降低至1.5 X 109 copies ·g-1(生物量),降低了 93.2%;NC10门细菌的相对丰度从初始的1 4.4%降低至0.3%,降低了 97.9%。在除氧阶段,N-DAMO细菌数量由1.5X 109 copies·g-1(生物量)提高至2.0X 1011 copies·g-1(生物量),提高了 130.4倍;NC10门细菌的相对丰度从0.3%提高至16.2%,提高了 53.0倍。溶解氧对甲烷氧化和亚硝酸盐还原功能基因丰度有影响。来自好氧甲烷氧化细菌的pmo基因丰度与来自NC10门细菌的pmo基因丰度的比值在除氧前后分别为2.0和0.7,去除溶解氧后反应器中来自NC10门细菌的pmo基因占主导地位。与培养基未除氧阶段相比,与N-DAMO细菌相关的甲烷氧化和亚硝酸盐还原功能基因丰度在培养基除氧阶段更高。(本文来源于《浙江大学》期刊2019-05-01）
何崭飞[2]（2016）在《亚硝酸盐型甲烷厌氧氧化细菌培养条件优化及其生态功能》一文中研究指出微生物催化的亚硝酸盐型甲烷厌氧氧化(N-DAMO)耦合了甲烷厌氧氧化和亚硝酸盐还原两个过程,是全球碳氮循环中的重要一环,也是潜在的废水生物脱氮工艺。然而,N-DAMO细菌生长极其缓慢,倍增期长达几周至几个月。这导致N-DAMO富集物难以获得,严重制约N-DAMO过程的进一步科学研究和工程应用。尽管N-DAMO细菌分布广泛,但在很多生境中丰度较低,原有PCR引物灵敏度较差,难以检测一些环境中低丰度的N-DAMO细菌。本论文通过短期活性试验和长期培养试验,优化了N-DAMO细菌培养的环境条件和营养条件,并将优化结果应用于N-DAMO细菌的后续培养;从富集物中获得了N-DAMO新种,并参考新种序列优化了NC10门特异性引物;借助新引物以及其他检测手段,探明了N-DAMO细菌在滨海湿地系统中的生态功能。主要研究结果如下:1)研究了温度、pH和盐度等环境条件对N-DAMO细菌代谢活性和生长速率的影响,获得了最佳环境条件。短期活性试验结果表明,温度、pH和盐度对N-DAMO细菌的代谢活性具有显着影响。温度低于35℃时,N-DAMO比活性随着温度的增加而指数上升,温度高于35℃时,随着温度的增加而急剧下降,两者之间的相互关系可由扩展的阿伦尼乌斯方程描述,最佳温度约为35℃。在pH测试范围内(6.0～9.0),N-DAMO比活性随着pH的增加先增加,后降低,两者之间的相互关系可由修正的安东尼奥方程描述,最优pH约为7.6。高盐度可抑制淡水N-DAMO细菌的活性,20 g NaCl·L-1盐度下几乎检测不到N-DAMO活性。长期培养试验表明,温度、pH和盐度对N-DAMO细菌的生长也有影响,最佳培养条件为温度35℃、pH7.6以及盐度0g NaCl·L-1。特别值得注意的是,在20g NaCl·L-1盐度下,培养初期富集物并不具有N-DAMO活性,但经过90d培养后,富集物中检测到了明显的N-DAMO活性,甲烷消耗速率达0.029μmol CH4·h-1。NC10门16S rRNA和pmoA基因序列系统发育分析显示,90d培养前后,N-DAMO细菌群落结构并未发生明显变化,说明富集物N-DAMO活性的恢复,是由于原有N-DAMO细菌的盐度适应,而非新的嗜盐N-DAMO细菌的生长繁殖。据我们所知,这是首次发现N-DAMO细菌的盐度适应现象。2)研究了铁、铜、锌、钼、钴、锰和镍等微量元素对N-DAMO细菌代谢活性和生长速率的影响,获得了最佳配比,并应用于N-DAMO细菌的后续培养。短期活性试验表明,亚铁离子和铜离子对N-DAMO活性具有较明显的影响。在4～100μmol·L-1范围内,随着亚铁离子浓度增加,N-DAMO活性先明显增加,后略有回落,在20μmol·L-1附近,获得最大值。在测试范围(1～100μmol·L-1)内,随着铜离子浓度增加,N-DAMO活性先略有增加、后明显下降,在10μmol·L-1附近,获得最大值。高浓度铜离子(25～100μmol·L-1)对N-DAMO细菌具有明显的抑制作用。在测试范围内,培养基中锌、钼、钴、锰和镍等元素对N-DAMO细菌没有显着影响。长期培养试验表明,亚铁离子和铜离子对N-DAMO细菌具有明显影响,在测试范围(亚铁离子4～20μmol·L-1,铜离子1～10μmol·L-1)内,增加亚铁离子或铜离子浓度,可促进N-DAMO细菌的生长。在测试范围内,锌、钼、钴、锰和镍等微量元素对N-DAMO细菌的长期影响小于试验随机误差。因此,改良后的培养基中,亚铁离子浓度提高至20μmol·L-1,铜离子浓度提高至10μmol·L-1,其他元素浓度保持不变。将改良后的培养基应用于N-DAMO反应器中,发现应用改良培养基后,N-DAMO细菌的生长速率明显加快,富集培养速度提高至原来的2～3倍。特别是,应用改良培养基后,N-DAMO细菌形成大而密实的团聚体。比较单个团聚体包含的细胞个数和培养前后N-DAMO细菌数量的增加倍数,发现这些团聚体的成因主要是许多细胞的相互粘附,而非单个细胞的生长繁殖。3)获得了N-DAMO新种,并参考新种序列,优化了NC10门特异性引物,获得了灵敏度更高的PCR检测方案。采用细菌通用引物8F/1492R,扩增获得了N-DAMO新种16S rRNA基因的全长序列。根据NCBI数据库,发现该新种广泛分布于中国生境中,可能有着重要的生态意义。针对常用NC10门特异性引物存在的缺陷,优化了PCR引物。原有引物202F在错误的碱基位552～563处具有强结合,存在严重非特异性扩增;原有引物qP1F与新种序列在3'端存在碱基错配。本文设计了新引物1051F,并在引物qP1F中引入简并碱基(R),用以消除碱基错配可能带来的影响。建立了用于NC10细菌16S rRNA基因扩增的新巢氏PCR方案。新方案对NC10细菌具有很强的特异性,并且具有很高的灵敏度。新方案的检测限约为103 copies·g-1干重,而原方案仅为105 copies·g-1干重。此外,在定量PCR引物qP1F中引入简并碱基,获得了更高的NC10细菌丰度,并且NC10细菌丰度与样品N-DAMO活性之间具有更好的相关性。4)结合分子生物学手段和稳定同位素示踪技术,探明了N-DAMO细菌在滨海湿地系统中的生态功能。探明了滨海湿地沉积物中甲烷和各类电子受体的垂直分布特征。深层沉积物(>3 cm)含有较高浓度的甲烷(最高达32μmol·L-1),表层沉积物(0～0.5 cm)甲烷含量较低(<0.3μmol·L-1)。氧气在沉积物中的渗透深度不足1cm,硝酸盐/亚硝酸盐的渗透深度为2～4 cm,硫酸盐贯穿整个被试沉积物。在次表层沉积物中,甲烷与硝酸盐/亚硝酸盐相遇,该区域易发生N-DAMO过程。探明了滨海湿地沉积物产甲烷和甲烷氧化速率随深度变化的规律。表层和深层沉积物检测到甲烷净产生,次表层沉积物(0.5～2 cm)存在明显的甲烷净消耗。甲烷好氧氧化、DAMO(包括N-DAMO和nitrate-AOM)和硫酸盐型甲烷厌氧氧化过程分别主要发生于表层、次表层和深层沉积物中,活性分别为0.5～1.6、1.4～3.2和0.7～3.0 nmol CH4·day-1·mL-1湿泥。探明了滨海湿地沉积物中甲烷氧化微生物的菌群结构特征。沉积物中甲烷氧化微生物具有明显的分层分布特征:MOB主要存在于表层沉积物中;DAMO微生物(包括N-DAMO细菌和DAMO古菌)主要存在于次表层沉积物中,隶属于NC10门的N-DAMO细菌是主要的DAMO微生物;ANME主要存在于深层沉积物中。定量PCR结果也表明,N-DAMO细菌主要存在于次表层。该项研究表明,N-DAMO过程是被试滨海湿地重要的沉积物甲烷汇,贡献率为23～58%。特别是,N-DAMO细菌的存在使得整个被试滨海湿地成为大气甲烷汇,甲烷氧化速率为0.10～0.18 nmol CH4·day-1·cm-2。(本文来源于《浙江大学》期刊2016-12-01）
谭巧义[3]（2011）在《叁江源地区高寒草地土壤氨氧化细菌和亚硝酸盐氧化细菌的分子生态学研究》一文中研究指出叁江源自然保护区是黄河、长江、澜沧江的源头,也是我国海拔最高、面积最大、生物多样性最丰富、生态最敏感的国家级自然保护区,具有重要的生态服务功能。研究叁江源地区土壤微生物的群落结构与功能,揭示其生态分布和区域特异性,为了解全球变化对土壤微生物的影响以及叁江源自然保护区保护策略的制定提供一定科学依据。本研究测定了叁江源地区13个样地土壤理化性质以及土壤酶活性,并利用SPSS分析植被类型、海拔梯度与土壤酶活性及生态因子的相关性；采用变性梯度凝胶电泳(DGGE)对土壤氨氧化细菌(AOB)及亚硝酸盐氧化细菌(NOB)的群落结构及多样性进行研究；同时利用CCA探讨不同植被和海拔高度下AOB及NOB的多样性及其主要影响因子。其主要研究结果如下：土壤理化性质和酶活性结果表明：13个样地土壤中钾、钙、磷含量丰富,土壤含水量、有机质、全氮等含量均较高,但土壤酶活性相对较低。蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶、淀粉酶、纤维素酶在高寒草甸土壤中的活性均高于高寒草原,而多酚氧化酶活性在高寒草甸中的活性低于高寒草原。高寒草甸土壤含水量、有机质、全氮、全磷高于高寒草原,且差异显着；而pH、Ca则表现为相反的趋势,高寒草甸低于高寒草原,且差异显着。另外,海拔与全氮、脲酶、蔗糖酶、淀粉酶和过氧化氢酶呈极显着负相关,与有机质、TP呈显着负相关。利用DGGE研究AOB群落结构及多样性,13个样地共检测到19个多态性条带,多样性指数为1.45～2.40。基因测序分析结果显示,切胶回收的大部分条带与亚硝化螺菌属(Nitrosospira)具有较高的序列相似性,因此13个样地中的AOB主要属于亚硝化螺菌属(Nitrosospira)。同时,各个样地还具有特异的AOB类群。TP、含水量和Ca对土壤AOB群落的组成表现出较大的影响,另外N03-和pH也显示了一定的影响。通过DGGE研究NOB群落结构及多样性,13个样地共检测到20个多态性条带,多样性指数为1.46～2.31。通过切胶测序,获得了DGGE图谱中9个条带的序列信息,其中有7个条带与硝化螺菌属(Nitrospira)具有较高的序列相似性,并有一个条带与Nitrospira calida的16S rRNA基因有95%的序列相似性。CCA分析结果将不同植被类型的样地明显区分开来,pH值、含水量、Ca、N03和TP对叁江源地区土壤NOB的群落结构组成有明显的影响。(本文来源于《中南大学》期刊2011-05-01）
李焱生,魏民,张艾晓,武斌,钟卫鸿[4]（2010）在《一株异养型亚硝酸盐氧化细菌的分离及其降解特性的研究》一文中研究指出以亚硝酸盐和琥珀酸钠作为惟一氮、碳源从活性污泥中筛选分离一株能够高效氧化亚硝酸盐的硝化菌株,并对其形态学、生理生化及16S rDNA同源性进行分析,在此基础上研究pH、温度、转速、初始亚硝基氮的浓度以及盐浓度对其氧化亚硝酸盐的影响。结果显示,在好氧条件下,该菌株能在12 h内将356.004 mg/L亚硝酸盐降解99.53%。根据形态学特征、生理生化特性以及16S rRNA同源性分析,初步将该菌株鉴定为施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri),并将其命名为LYS-86。该菌株氧化亚硝酸盐的最适pH8.0-10.0,温度30℃,转速180 r/min,盐浓度1 g/L。当培养基中初始亚硝酸盐浓度为0.5 g/L时,菌株LYS-86的硝化活性最高,随着培养基中初始亚硝基氮浓度的不断提高,菌株LYS-86的硝化活性会不断下降。本研究利用硝化细菌选择性培养基从活性污泥中筛选到了一株异养型亚硝酸氧化菌菌株,该菌株具有高效的硝化活性,为今后该菌株的实际应用及理论研究奠定了基础。(本文来源于《生物技术通报》期刊2010年05期）
崔华平,林炜铁[5]（2009）在《亚硝酸盐氧化细菌固定化方法的优化研究》一文中研究指出对亚硝酸盐氧化细菌的包埋固定化及其应用进行了研究。选用聚乙烯醇(PVA)和海藻酸钠(SA)混合物作为包埋载体,试验发现混合载体中聚乙烯醇(PVA)和海藻酸钠(SA)的含量、包埋菌液浓度和交联时间对固定化效果有重要影响。利用正交试验对这4个因素进行优化,得到最佳包埋条件为:聚乙烯醇8%、海藻酸钠1%、包埋菌液浓度26g/L、固定化小球交联时间16h。对影响固定化菌降解亚硝酸盐氮的因素进行了研究,发现固定化菌的适宜降解条件为:温度30℃、pH7.0及DO≥2.0mg/L。将固定化菌用于养殖水亚硝酸盐氮降解,10d内将亚硝酸盐氮从1.210mg/L降至0.041mg/L,具有稳定、持续降解的特点。(本文来源于《水生态学杂志》期刊2009年01期）
张星,林炜铁,朱雅楠[6]（2008）在《硝化细菌中亚硝酸盐氧化还原酶的研究进展》一文中研究指出亚硝酸盐氧化还原酶(nitrite oxidoreductase,NXR)是硝化细菌将亚硝酸盐氧化为硝酸盐的关键酶,广泛存在于亚硝酸盐氧化菌中。由于它是可溶性的膜内酶,其催化机理与膜内电子传递密切联系,给它的研究带来了一定的困难。本文综述了多年来国内外研究者从不同方面对NXR研究的成果,详细论述了NXR的组成结构、工作机理以及不同因子对其活性的影响,总结了近几年应用于研究NXR的新方法,并展望了对NXR研究的发展方向及其意义。(本文来源于《微生物学通报》期刊2008年11期）
琚姝,周长林,窦洁[7]（2005）在《高硝化活性亚硝酸盐氧化细菌的培养和应用研究》一文中研究指出针对本实验室筛选得到的一株亚硝酸盐氧化细菌(nitrite-oxidizingbacteria),研究了在28℃~30℃、摇床转速为110r/min时,pH、氮源、碳源、NaCl、有机物对菌体生长的影响。结果表明,培养基pH8·0~8·5、NaNO2含量4,500mg/L、Na2CO3含量1·5g/L、NaCl含量0~0·5%、葡萄糖含量0~0·1%时,亚硝酸盐氧化细菌生长良好,培养9d时,细菌浓度可达4·6×109MPN/mL,且培养基中的NO2--N能全部被硝化为NO3--N。培养基中NaCl含量大于0·5%、葡萄糖含量大于0·1%时,亚硝酸盐氧化细菌对氮源的利用受到抑制。亚硝酸盐氧化细菌降解淡水养殖池塘中的NO2--N试验表明,在水温25℃、pH8·6的池塘中,NO2--N从菌体投放后的第3d开始下降,18d后NO2--N由1·47mol/L下降至0·49mol/L。(本文来源于《微生物学通报》期刊2005年05期）
于鑫,乔铁军,张晓健,王占生[8]（2003）在《饮用水生物滤池中亚硝酸盐氧化细菌的生长规律》一文中研究指出饮用水生物滤池工艺中亚硝酸盐氧化细菌的生长状况可以作为反应器挂膜是否成功的标志 ,其生长具有明显的阶段性 ,在经历了延迟期和对数期之后进入稳定期 ,由于氨氧化细菌和亚硝酸盐氧化细菌在生态学上存在以后者为受利方的偏利互生关系 ,延迟期后期与氨氧化细菌的对数期生长相对应 ,表现为表观去除率的“对数下降”期 .亚硝酸盐氧化细菌对数期生长的时间在 1mo左右 ;低温可以使其长期处于延迟期 .图 7表 3参 12(本文来源于《应用与环境生物学报》期刊2003年03期）
亚硝酸盐氧化细菌论文开题报告
（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：
微生物催化的亚硝酸盐型甲烷厌氧氧化(N-DAMO)耦合了甲烷厌氧氧化和亚硝酸盐还原两个过程,是全球碳氮循环中的重要一环,也是潜在的废水生物脱氮工艺。然而,N-DAMO细菌生长极其缓慢,倍增期长达几周至几个月。这导致N-DAMO富集物难以获得,严重制约N-DAMO过程的进一步科学研究和工程应用。尽管N-DAMO细菌分布广泛,但在很多生境中丰度较低,原有PCR引物灵敏度较差,难以检测一些环境中低丰度的N-DAMO细菌。本论文通过短期活性试验和长期培养试验,优化了N-DAMO细菌培养的环境条件和营养条件,并将优化结果应用于N-DAMO细菌的后续培养;从富集物中获得了N-DAMO新种,并参考新种序列优化了NC10门特异性引物;借助新引物以及其他检测手段,探明了N-DAMO细菌在滨海湿地系统中的生态功能。主要研究结果如下:1)研究了温度、pH和盐度等环境条件对N-DAMO细菌代谢活性和生长速率的影响,获得了最佳环境条件。短期活性试验结果表明,温度、pH和盐度对N-DAMO细菌的代谢活性具有显着影响。温度低于35℃时,N-DAMO比活性随着温度的增加而指数上升,温度高于35℃时,随着温度的增加而急剧下降,两者之间的相互关系可由扩展的阿伦尼乌斯方程描述,最佳温度约为35℃。在pH测试范围内(6.0～9.0),N-DAMO比活性随着pH的增加先增加,后降低,两者之间的相互关系可由修正的安东尼奥方程描述,最优pH约为7.6。高盐度可抑制淡水N-DAMO细菌的活性,20 g NaCl·L-1盐度下几乎检测不到N-DAMO活性。长期培养试验表明,温度、pH和盐度对N-DAMO细菌的生长也有影响,最佳培养条件为温度35℃、pH7.6以及盐度0g NaCl·L-1。特别值得注意的是,在20g NaCl·L-1盐度下,培养初期富集物并不具有N-DAMO活性,但经过90d培养后,富集物中检测到了明显的N-DAMO活性,甲烷消耗速率达0.029μmol CH4·h-1。NC10门16S rRNA和pmoA基因序列系统发育分析显示,90d培养前后,N-DAMO细菌群落结构并未发生明显变化,说明富集物N-DAMO活性的恢复,是由于原有N-DAMO细菌的盐度适应,而非新的嗜盐N-DAMO细菌的生长繁殖。据我们所知,这是首次发现N-DAMO细菌的盐度适应现象。2)研究了铁、铜、锌、钼、钴、锰和镍等微量元素对N-DAMO细菌代谢活性和生长速率的影响,获得了最佳配比,并应用于N-DAMO细菌的后续培养。短期活性试验表明,亚铁离子和铜离子对N-DAMO活性具有较明显的影响。在4～100μmol·L-1范围内,随着亚铁离子浓度增加,N-DAMO活性先明显增加,后略有回落,在20μmol·L-1附近,获得最大值。在测试范围(1～100μmol·L-1)内,随着铜离子浓度增加,N-DAMO活性先略有增加、后明显下降,在10μmol·L-1附近,获得最大值。高浓度铜离子(25～100μmol·L-1)对N-DAMO细菌具有明显的抑制作用。在测试范围内,培养基中锌、钼、钴、锰和镍等元素对N-DAMO细菌没有显着影响。长期培养试验表明,亚铁离子和铜离子对N-DAMO细菌具有明显影响,在测试范围(亚铁离子4～20μmol·L-1,铜离子1～10μmol·L-1)内,增加亚铁离子或铜离子浓度,可促进N-DAMO细菌的生长。在测试范围内,锌、钼、钴、锰和镍等微量元素对N-DAMO细菌的长期影响小于试验随机误差。因此,改良后的培养基中,亚铁离子浓度提高至20μmol·L-1,铜离子浓度提高至10μmol·L-1,其他元素浓度保持不变。将改良后的培养基应用于N-DAMO反应器中,发现应用改良培养基后,N-DAMO细菌的生长速率明显加快,富集培养速度提高至原来的2～3倍。特别是,应用改良培养基后,N-DAMO细菌形成大而密实的团聚体。比较单个团聚体包含的细胞个数和培养前后N-DAMO细菌数量的增加倍数,发现这些团聚体的成因主要是许多细胞的相互粘附,而非单个细胞的生长繁殖。3)获得了N-DAMO新种,并参考新种序列,优化了NC10门特异性引物,获得了灵敏度更高的PCR检测方案。采用细菌通用引物8F/1492R,扩增获得了N-DAMO新种16S rRNA基因的全长序列。根据NCBI数据库,发现该新种广泛分布于中国生境中,可能有着重要的生态意义。针对常用NC10门特异性引物存在的缺陷,优化了PCR引物。原有引物202F在错误的碱基位552～563处具有强结合,存在严重非特异性扩增;原有引物qP1F与新种序列在3'端存在碱基错配。本文设计了新引物1051F,并在引物qP1F中引入简并碱基(R),用以消除碱基错配可能带来的影响。建立了用于NC10细菌16S rRNA基因扩增的新巢氏PCR方案。新方案对NC10细菌具有很强的特异性,并且具有很高的灵敏度。新方案的检测限约为103 copies·g-1干重,而原方案仅为105 copies·g-1干重。此外,在定量PCR引物qP1F中引入简并碱基,获得了更高的NC10细菌丰度,并且NC10细菌丰度与样品N-DAMO活性之间具有更好的相关性。4)结合分子生物学手段和稳定同位素示踪技术,探明了N-DAMO细菌在滨海湿地系统中的生态功能。探明了滨海湿地沉积物中甲烷和各类电子受体的垂直分布特征。深层沉积物(>3 cm)含有较高浓度的甲烷(最高达32μmol·L-1),表层沉积物(0～0.5 cm)甲烷含量较低(<0.3μmol·L-1)。氧气在沉积物中的渗透深度不足1cm,硝酸盐/亚硝酸盐的渗透深度为2～4 cm,硫酸盐贯穿整个被试沉积物。在次表层沉积物中,甲烷与硝酸盐/亚硝酸盐相遇,该区域易发生N-DAMO过程。探明了滨海湿地沉积物产甲烷和甲烷氧化速率随深度变化的规律。表层和深层沉积物检测到甲烷净产生,次表层沉积物(0.5～2 cm)存在明显的甲烷净消耗。甲烷好氧氧化、DAMO(包括N-DAMO和nitrate-AOM)和硫酸盐型甲烷厌氧氧化过程分别主要发生于表层、次表层和深层沉积物中,活性分别为0.5～1.6、1.4～3.2和0.7～3.0 nmol CH4·day-1·mL-1湿泥。探明了滨海湿地沉积物中甲烷氧化微生物的菌群结构特征。沉积物中甲烷氧化微生物具有明显的分层分布特征:MOB主要存在于表层沉积物中;DAMO微生物(包括N-DAMO细菌和DAMO古菌)主要存在于次表层沉积物中,隶属于NC10门的N-DAMO细菌是主要的DAMO微生物;ANME主要存在于深层沉积物中。定量PCR结果也表明,N-DAMO细菌主要存在于次表层。该项研究表明,N-DAMO过程是被试滨海湿地重要的沉积物甲烷汇,贡献率为23～58%。特别是,N-DAMO细菌的存在使得整个被试滨海湿地成为大气甲烷汇,甲烷氧化速率为0.10～0.18 nmol CH4·day-1·cm-2。
（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。
亚硝酸盐氧化细菌论文参考文献
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标签：亚硝酸盐型厌氧甲烷氧化细菌(N-DAMO细菌); 富集培养; 第二液相优化; 生长因子优化;