人工濕地中微生物群落結構分子生態(tài)學初步研究.pdf

1、本研究以上海夢清園內的蘆葦人工濕地為研究對象，在水力負荷60-70cm/d條件下，蘆葦濕地對蘇州河水氨氮、BOD和SS的去除率分別達到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構并對其中的氨氧化細菌菌群進行了初探，結合水質變化指標，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。主要研究結論如下：

2、 1、在底泥DNA提取方法探索中，運用超聲波、SDS、苯酚、蛋白酶K結合裂解細胞的方法，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的方法都會造成純化后DNA的嚴重損失，與其他方法相比，低熔點的瓊脂糖方法純化DNA的損失相對較小。 2、在用ERIC-PCR技術研究復合微生物制劑中微生物群落構成時，當擴增體系中模板DNA量在45-

3、75ng獲得了很好的擴增效果，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擴增圖譜存在差異。 3、實驗發(fā)現(xiàn)不同的凝膠組成、PCR產物的稀釋倍數(shù)和上樣量(所加PCR產物的體積)、電泳溫度、電壓等因素都會對SSCP電泳的結果產生影響。經過對各種凝膠和電泳條件的比較，得出了針對本實驗樣品的最佳優(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)勢微生物主要是一些芽孢桿菌，這些菌對環(huán)境的適應能力很強，它們在污染物的處理過程發(fā)揮著一定的作用，但這些細菌的具體功能有待進一步研究。 5、PCR-SSCP和ERIC-PCR方法對蘆葦人工濕地的微生物群落結構研究后得到的結果基本相同，主要結果是(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，在夏季溫度高時最高，進水口附近的多樣性高于

5、出水口，實驗圍隔高于對照圍隔；(2)蘆葦濕地各采樣點的相似性都很低，各樣點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繁殖時期更容易受到外界環(huán)境的影響。 6、PCR-SSCP技術得到的樣品相似性和多樣性數(shù)值要明顯高于ERIC-PCR技術，本實驗中PCR-SSCP技術表現(xiàn)更加靈敏，可以檢測出更多的DNA多態(tài)性。 7、在DGGE指紋圖譜中穩(wěn)定出現(xiàn)的一種氨氧化細菌與