廢棄鉆井泥漿降解細菌遺傳多樣性研究及兩株降解細菌新種的確定.pdf

1、石油天然氣是重要的化石能源，然而在油氣田的鉆探開采過程中會產生有大量鉆井泥漿，這些鉆井泥漿因成分復雜，有機污染物含量高，難以自然降解，排放在環(huán)境中會造成嚴重的污染。微生物修復因具有成本低、無污染、高效率等優(yōu)點，在廢棄鉆井泥漿治理方面具有廣泛的應用前景。
　　本論文以分離自3種不同泥漿體系的36株降解細菌為材料，通過BOX-PCR、16SrDNA PCR-RFLP和16S rRNA基因序列系統(tǒng)發(fā)育分析，研究了泥漿降解細菌的遺傳多樣性

2、和系統(tǒng)發(fā)育地位;進而篩選出優(yōu)勢降解菌，并對優(yōu)勢菌株的降解特性及其對柴油的代謝產物進行了初步研究。采用形態(tài)學特征、生理生化特征、全細胞組分分析、16S rRNA基因和gyrB基因序列系統(tǒng)發(fā)育分析，以及DNA同源性分析等方法，確定了降解菌JH2和JHZ4的分類地位。研究結果如下:
　　(1)廢棄鉆井泥漿中降解菌具有豐富的遺傳多樣性。BOX-PCR指紋圖譜分析將36株降解菌分成了5個群;16S rDNA PCR-RFLP分析中，供試菌株

3、形成了18種16SrDNA遺傳圖譜類型，表明了廢棄鉆井泥漿中的降解菌具有豐富的遺傳多樣性。選取了15株代表菌測定16S rRNA基因全序列，并構建系統(tǒng)發(fā)育樹以分析系統(tǒng)發(fā)育地位。結果顯示，泥漿降解細菌分別屬于芽孢桿菌屬(Bacillus)，鹽單胞菌屬(Halomonas)，假單胞菌屬(Pseudomonas)，Sinobaca菌屬、Belliella菌屬以及根瘤菌屬(Rhizobium)6個屬，其中芽孢桿菌為優(yōu)勢菌。
　　(2)在實

4、驗室條件下，代表菌株均能有效去除廢棄泥漿的COD，降解柴油能力較強。其中，JH2菌株的降解效果最佳，處理7d后，鉆井泥漿中COD去除率達60.5％，對柴油降解率達50％。實驗結果顯示，當接種量逐步增加時，JH2菌株對鉆井泥漿中COD和柴油的降解率也隨之增加，在接種量為10％時，降解率最高。而且菌株JH2對環(huán)境pH具有較好的適應性，在pH7.0和pH9.3條件下，JH2菌株均能很好地降解泥漿中COD和柴油。JH2能以柴油為惟一碳源生長，G

5、C-MS結果顯示，JH2可快速地將柴油中C10-C27直鏈烷烴和支鏈烷烴分解為小分子物質。
　　(3)采用多相分類技術，確定了兩株潛在細菌新種的分類地位。
　　JHZ4T為兼性厭氧的革蘭氏陽性桿菌，主要的脂肪酸(＞10％)種類為anteiso-C15∶0，C-11∶0 iso3OH和iso-C16∶0，(G+C) mol％為50.4％(Tm)。與Paenibacillus amylolyticus DSM11747T,Pae

6、nibacillus xylanexedens DSM21292T和Paenibacillus tundrae DSM21291T的16S rRNA基因序列相似性為分別為98.6％，98.2％和98.1％。與類芽孢桿菌屬(Paenibacillus)菌株的gyrB基因序列相似性均小于85％;與Paenibacillusamylolyticus DSM11747T,Paenibacillus tundrae DSM21291T及Paeni

7、bacillusxylanexedens DSM21292T的DNA-DNA雜交率分別為32.4％±1.6，39.3％±0.6和4.9％±0.8。最終將該菌株命名為Paenibacillus qionglaiensis JHZ4T。
　　JH2T為嚴格好氧的革蘭氏陽性球菌，主要脂肪酸(＞10％)為anteiso-C15∶0和anteiso-C17∶0,(G+C) mol％為49％(Tm)。與Sinobaca qinghaiensi