当前位置: 首页 > 学术论文 > 燃气能 > 正文

mcrA基因的克隆及其在分析沼气池产甲烷菌多样性中的应用研究

关注热度:186   来源:新能源学术论文  作者:徐彦胜
相似论文 相关推荐 你可能关注 点击排行 我要评论

【摘要】: 产甲烷菌是严格厌氧菌,利用传统微生物学研究方法对其进行研究费时费力,而近代发展起来的现代分子生物学技术,则避免了这些缺点和不足。现代分子生物学技术以其独特的优势在环境微生物的研究中发挥着越来越重要的作用。 本实验改进了沼气池微生物总DNA的提取方法,经过检验,可满足本研究的需要。本研究通过对产甲烷菌特有mcrA基因的RFLP分析、mcrA基因的荧光定量分析以及16S rDNA的DGGE分析等分子生物学方法对农村户用沼气池中的产甲烷菌群落结构和数量进行了研究。首先扩增了沼气池中产甲烷菌甲基辅酶M还原酶α亚基(mcrA)基因片段,建立产甲烷菌mcrA基因文库,对阳性克隆用限制性内切酶PstⅠ进行RFLP分析,酶切后1、2、3、4号沼气池分别得到3、4、4、2种OTU(operational taxonomic unit),从每一类型OTU中选取1-2个单克隆测序后进行系统进化分析。结果表明,农村户用沼气池中存在不同的产甲烷菌类群,1号沼气池中主要有Methanogenium、Methanocorpusculum和Methanosarcina;2号池中有Methanogenium、Methanocorpusculum、Methanobacterium和未培养菌属;3号池中有Methanospirillum、Methanobacterium和未培养菌属;4号池中有Methanogenium和Methanobacterium。 通过Touch-down PCR策略扩增产甲烷菌16S rDNA序列进行DGGE分析,结果表明,正常发酵产气的沼气池中存在不同的产甲烷菌类群,并不同程度的存在优势菌群。几个沼气池中均有甲烷鬃毛菌(Methanosaeta)、甲烷袋状菌属(Methanoculleus)的分布,还存在着一些分类地位不明确的Uncultured euryarchaeote等菌属。DGGE分析与RFLP分析虽然都是扩增产甲烷菌特异的DNA序列,但对两者结果的比较分析方面来看mcrA基因片段似乎更能特异地用来分析产甲烷菌。 本研究运用实时荧光定量PCR(Real-time fluorescent quantitative PCR,qPCR)方法对各沼气池中存在的产甲烷菌的数量进行了研究。设计了扩增产甲烷菌mcrA基因的特异性引物对qMCR-F/qMCR-R,扩增后构建标准质粒并根据标准质粒构建标准曲线,根据标准曲线对沼气池中的产甲烷菌进行绝对定量。结果显示,各沼气池中产甲烷菌数量在105~108个/mL之间。
【关键词】:产甲烷菌 群落多态性 mcrA RFLP DGGE qPCR
【学位授予单位】:中国农业科学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:S216.4;Q93
【目录】:
  • 摘要5-6
  • Abstract6-12
  • 第一章 引言12-21
  • 1.1 研究背景12
  • 1.2 研究目的和意义12-13
  • 1.2.1 研究目的12-13
  • 1.2.2 研究意义13
  • 1.3 国内外研究进展13-21
  • 第二章 产甲烷菌mcrA 基因的RFLP 分析21-32
  • 2.1 实验材料21
  • 2.1.1 主要试剂和仪器21
  • 2.1.2 样品采集21
  • 2.2 实验方法21-25
  • 2.2.1 样品微生物总DNA 的提取21-22
  • 2.2.2 mcrA 基因的PCR 扩增22
  • 2.2.3 PCR 产物的回收和纯化22-23
  • 2.2.4 mcrA 克隆文库的构建23-24
  • 2.2.5 mcrA 基因的RFLP 分析24-25
  • 2.2.6 测序及系统发育分析25
  • 2.3 结果25-31
  • 2.3.1 样品微生物总DNA 的提取25
  • 2.3.2 PCR 扩增25
  • 2.3.3 PCR 产物的回收和纯化25-27
  • 2.3.4 克隆文库的构建及阳性克隆的筛选鉴定27-28
  • 2.3.5 酶切分析28-29
  • 2.3.6 测序及系统发育分析29-31
  • 2.4 讨论31-32
  • 第三章 沼气池中产甲烷菌的DGGE 分析32-40
  • 3.1 实验材料32
  • 3.1.1 主要试剂和仪器32
  • 3.1.2 样品来源32
  • 3.2 实验方法32-35
  • 3.2.1 样品微生物总DNA 的提取32
  • 3.2.2 16S rDNA 的PCR 扩增32-33
  • 3.2.3 产甲烷菌 16S rDNA 的 DGGE 分析33-34
  • 3.2.4 优势条带的回收及克隆文库的构建34-35
  • 3.2.5 系统发育分析35
  • 3.3 结果35-39
  • 3.3.1 DNA 提取35-36
  • 3.3.2 PCR 扩增反应36
  • 3.3.3 回收和纯化36
  • 3.3.4 DGGE 分析36-38
  • 3.3.5 优势条带的回收及克隆文库的构建38
  • 3.3.6 测序及系统发育分析38-39
  • 3.4 讨论39-40
  • 第四章 产甲烷菌mcrA 基因的荧光定量分析40-48
  • 4.1 实验材料40
  • 4.1.1 样品采集及样品总DNA 的提取40
  • 4.1.2 主要试剂和仪器40
  • 4.2 实验方法40-43
  • 4.2.1 引物设计40-41
  • 4.2.2 标准质粒的构建41-42
  • 4.2.3 荧光定量PCR 反应条件的优化42
  • 4.2.4 荧光定量PCR 扩增曲线的建立42-43
  • 4.2.5 标准曲线的建立43
  • 4.2.6 熔解曲线分析43
  • 4.3 结果与讨论43-48
  • 4.3.1 标准质粒的构建43-45
  • 4.3.2 扩增曲线的建立45
  • 4.3.3 标准曲线的建立45
  • 4.3.4 熔解曲线分析45-48
  • 第五章 全文结论、工作不足与展望48-50
  • 5.1 全文结论48-49
  • 5.1.1 沼气池微生物总DNA 的提取48
  • 5.1.2 PstⅠ酶切分析48
  • 5.1.3 群落多态性的DGGE 分析48
  • 5.1.4 RFLP 与DGGE 的比较分析48
  • 5.1.5 荧光定量分析48-49
  • 5.2 不足与展望49-50
  • 5.2.1 mcrA 基因RFLP 分析49
  • 5.2.2 荧光定量不足与解决办法49-50
  • 参考文献50-56
  • 附录56-60
  • 致谢60-61
  • 作者简历61


您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

用DGGE和Real-Time PCR对低温沼气池中产甲烷古菌群落的研究    王彦伟;徐凤花;阮志勇;宋金龙;王庆;赵斌;

沼气发酵生态系统的微生物群落动态研究进展    崔晓龙;张无敌;王永霞;尹芳;肖炜;赵兴玲;田光亮;董明华;杨斌;

产甲烷菌的研究进展    郝鲜俊;洪坚平;高文俊;

利用FISH和DGGE对产甲烷颗粒污泥中微生物种群的研究    邢薇;左剑恶;孙寓姣;李建平;

利用PCR-DGGE技术指导高温油藏中功能微生物的分离    王君;马挺;刘静;刘清坤;赵玲侠;梁凤来;刘如林;

3种DNA提取方法对养殖池塘不同生境菌群PCR-DGGE分析的影响    何夙旭;周志刚;姚斌;白东清;

PCR-DGGE技术在农村户用沼气发酵微生物研究中的初步应用    师晓爽;刘德立;郎志宏;黄大昉;陆伟;李敏;

实时定量PCR技术的介绍    张立国,张琚

产甲烷菌研究进展    单丽伟,冯贵颖,范三红

高活性厌氧颗粒污泥微生物特性和形成机理的研究    赵一章,张辉,唐一,邓宇,连莉文

DGGE/TGGE技术及其在微生物分子生态学中的应用    宫曼丽,任南琪,邢德峰

应用DGGE研究微生物群落时的常见问题分析    邢德峰;任南琪;

PCR-DGGE技术在环境微型生物群落研究中的应用    吴利;余育和;冯伟松;

猪胃肠道微生物菌群的研究现状浅析    柳尧波;凌泽春;

沼气发酵微生物研究进展    虞方伯;罗锡平;管莉菠;张妙仙;单胜道;

高浓度生活污水处理工艺及其能源回收研究    毛羽;张贝;刘士清;许玲;宋洪川;张有刚;孙传伯;

石油污染土壤微生物多样性的研究技术及进展    杨翠云;郭淑政;刘琪;刘苏静;苑学霞;

不同DNA聚合酶对PCR-DGGE技术的影响    张敏;蔡俊鹏;

利用微生物处理技术发酵产沼气的研究进展    高星爱;李楠;黄枭;赵新颖;张永峰;

产甲烷细菌保藏方法研究    张万芹;康冀川;王开功;

猪繁殖与呼吸道综合征病毒荧光定量PCR检测方法的研究    郝贵增;付亮;张福良;李敬玺;

siRNA逆转乳腺癌细胞系MCF-7/ADR耐药    李臣宾,张峰,史玉荣,魏熙胤,杨毅,牛瑞芳

海水鱼消化道菌群结构研究进展    周志刚;石鹏君;姚斌;何夙旭;苏永全;

实时定量PCR技术应用中的数据分析方法概述    于庆涛;周常勇;

家畜粪便厌氧消化中CH_4和H_2S含量变化规律初探    刘德江;邱凌;李志华;高桂丽;裴智琴;

UASB反应器处理垃圾渗滤液内循环运行试验研究    袁志宇;程赟林;

加速厌氧污泥颗粒化的研究进展    王进;张振家;

UASB反应器的探讨    管锡珺;涂剑成;

实时定量RT-PCR检测热应激状态下IFN-γmRNA在ChIL-18免疫肉仔鸡组织中的相对表达    姜文博;单安山;孙进华;曲艺;代丽;

东祁连山高寒草地土壤真菌多样性研究    张俊忠

大棚蔬菜连作障碍机理研究    闵红

东北民猪与大白猪背最长肌的差异表达基因研究    高妍

亚甲蓝光化学法对血液及血制品中淋巴细胞及病毒的灭活效果及其机理    张博

复合膜生物反应器地下水脱氮技术研究    张立辉

茯砖茶的真菌菌群特性及其整肠功能研究    许爱清

东祁连山高寒草地土壤真菌多样性研究    张俊忠

以菌糠为调理剂的餐厨垃圾好氧堆肥技术及其机制研究    邹德勋

黄土高原枸杞根际微生态特征及其共生真菌调控宿主生长与耐旱响应机制    张海涵

排污河道沉积物复合污染及生物修复技术    李亚男

肉牛屠宰工序与低温贮藏时间对牛肉表面微生物多样性影响的研究    丁玉

模拟油藏条件下激活剂运移与微生物生长调控实验研究    刘涛

北黄海藻类DNA病毒遗传多样性研究    王芳

可降解纤维素的微生物菌群筛选及其性质初探    于洁

酵母菌在不同污水处理系统中的分子生态及功能研究    王哲

富营养化水体不同水华阶段细菌群落结构的变化    陈威

细粒棘球绦虫感染犬及EgM9蛋白免疫犬引起的免疫应答研究    巫剑

双峰驼瘤胃细菌多样性及宏基因组文库构建与初步筛选    张玲

RT-PCR和荧光定量RT-PCR检测CSISV在SPF雏鸡体内分布    朱国坡

同步厌氧氨氧化甲烷化反硝化的工艺特性研究    张文燕

沼气发酵微生物研究进展    虞方伯;罗锡平;管莉菠;张妙仙;单胜道;

DNA提取方法对活性污泥微生物多样性PCR-DGGE检测的影响    李鹏;毕学军;汝少国;

厌氧消化中的产甲烷菌研究进展    公维佳;李文哲;刘建禹;

沼气发酵微生物菌群的研究现状    蒙杰;王敦球;

利用FISH和DGGE对产甲烷颗粒污泥中微生物种群的研究    邢薇;左剑恶;孙寓姣;李建平;

20℃EGSB反应器中颗粒污泥的微生物种群结构分析    邢薇;左剑恶;林甲;李津;

沼气池微生物生态群落PCR-DGGE分析方法研究    胡宇容;叶小梅;常志州;杜静;陈双林;

中国沼气工程技术研究    杨樱;葛晶晶;刘凯荣;

农村沼气产业化发展与市场分析    张无敌;尹芳;刘宁;刘士清;官会林;李建昌;肖勇;毛羽;

生物燃气技术及工程的发展现状    刘晓风;袁月祥;闫志英;

沼气发酵过程中产甲烷菌分子多样性研究及产甲烷菌的分离    汪婷

沼气池中产甲烷菌的分离鉴定及其分布的研究    崔晓光

低温对沼气菌群产气能力的影响以及产甲烷菌的分离    杨光

沼气发酵微生物区系变化及产甲烷古菌群落结构分析    王刘阳

沼气发酵微生物代谢调控技术研究    马诗淳

沼气发酵复合菌系及其在牛粪厌氧发酵中的应用    戚桂娜

沼气发酵过程微生物作用研究    杨磊

低温产甲烷条件下微生物的群落特征    刘全全

产甲烷复合菌系的构建与研究    杨丽丽

高温菌糠沼气发酵的初探及产甲烷菌的分离    路子佳

规模化沼气工程沼液综合处理与利用的研究进展    陈超;阮志勇;吴进;高立洪;宋金龙;王彦伟;徐彦胜;韦秀丽;徐凤花;

沼气发酵生态系统的微生物群落动态研究进展    崔晓龙;张无敌;王永霞;尹芳;肖炜;赵兴玲;田光亮;董明华;杨斌;

不同原料配比产气效果及沼液中产甲烷菌群落结构研究    张娟

水体微生物多样性PCR-DGGE分析方法的比较研究    向少能;陈琳;何晓丽;陈章宝;

PCR-DGGE技术在城市污水化学生物絮凝处理中的特点    王峰,傅以钢,夏四清,杨殿海

PCR-DGGE技术解析生物制氢反应器微生物多样性    邢德峰,任南琪,宫曼丽

不同16SrDNA靶序列对DGGE分析活性污泥群落的影响    邢德峰;任南琪;宋佳秀;曲敏;徐香玲;

用于分子生态学研究的堆肥DNA提取方法    杨朝晖;肖勇;曾光明;刘云国;邓久华;

激活甲烷菌的微量元素及其补充量的确定    李亚新,董春娟

降解五氯酚厌氧生物反应器微生物种群结构的分子特性研究    任艳红,徐向阳,唐全

富集培养甲烷菌对提高沼气产气率的作用    刘维树,周清香

废弃秸秆生物气化的实验研究    周岭,李文哲

网箱养殖青石斑鱼Epinephelus awoara鳃及体表粘附菌群的PCR-DGGE比较分析    刘玉春;周志刚;石鹏君;何夙旭;姚斌;韩少锋;

温度对沼气菌群产气能力的影响及菌群变化的研究    王华;杨光;刘小刚;罗华;

一株耐酸碱嗜热产甲烷菌的分离与系统发育分析    胡亚东;袁月祥;闫志英;廖银章;刘晓风;贺蓉娜;张洪森;官家发;朱联碧;

MFC中瘤胃微生物降解纤维素产电的研究    应明;牛力华;万子路;

厌氧消化菌群的筛选及其对高浓度玉米秸秆的厌氧消化    李佳;陈泽兵;李云;杨秀山;

两相厌氧工艺应用的述评    俞汉青;顾国维;

制药废水中产甲烷菌的分离与鉴定    郭立峰;李永峰;高大文;

厌氧生物处理技术的原理及其在城市污水处理中的应用    李绍衡

低温下EGSB反应器运行研究    阎中;林秀军;朱民;

产甲烷菌分离纯化过程中存在的问题分析    李辉;

《农村沼气技术500问》摘选    任济星;

低温产甲烷菌的研究现状    宋素琴;张志东;顾美英;房世杰;

牛粪沼气发酵过程中物质转化、微生物生理群变化及产甲烷菌多样性研究    汪婷;何健;赵子如;李顺鹏;

淹水和旱作稻田土壤中产甲烷菌的多样性分异    崔中利;王英;滕齐辉;张斌;曹慧;

瘤胃甲烷调控方法评述    刘开朗;王加启;卜登攀;李旦;赵圣国;于萍;

牛粪沼气发酵过程中产甲烷菌群落结构的RFLP分析    何健;汪婷;梅琴;李顺鹏;

PCR-DGGE技术在水牛瘤胃产甲烷古菌多样性探索中的应用    刘园园;王士长;

沼气池快速启动方法探讨    王存良;

稻鸭复合生态种养对产甲烷菌种群数量的影响    邓晓;李勤奋;

高原湿地甲烷产生的生物学机制及其分子生态学研究    田建卿;田建卿;王艳芬;东秀珠;吴宁;陈槐;

沼气发酵工艺参数对沼气及沼液成分影响的实验研究    刘荣厚;郝元元;叶子良;王远远;沈飞;武丽娟;

防控猪链球菌病 沼气池立大功    旺雯

沼气池漏气咋办    高春奇

沼气池筑起猪链球菌病“防火墙”    刘俊明

沼气池易漏部位及其原因    徐成文

农村沼气池建设势在必行    王绍国 郭青 杜欣

怎样检查沼气池是否合格    

小沼气带来大变化    本报记者 朱隽

农村能源    宋张尹

点燃山区致富之光    本报记者  徐建

汉滨区万余沼气池装点新农村    通讯员 张修才 刘贵成

瘤胃产甲烷菌定量检测与微生物菌群调控研究    郭嫣秋

晋南牛和山羊瘤胃产甲烷菌多样性研究    裴彩霞

厌氧真菌与产甲烷菌共培养系统的建立及其代谢与菌群变化的研究    成艳芬

绞股蓝皂甙对山羊瘤胃菌群及微生物发酵特性和甲烷产量的影响    王新峰

水和乳化液对煤层产甲烷菌群活性影响研究    肖栋

厌氧烃降解产甲烷菌系的组成及其代谢产物的特征    周蕾

高温油藏微生物群落结构及石油烃厌氧降解产甲烷体系构建研究    Mbadinga Serge Maurice

污泥厌氧消化过程中乙酸累积的微生态机理研究    许科伟

褐煤本源菌生气特征及其作用机理    王爱宽

内蒙古白绒山羊甲烷产生量估测模型的建立及其影响因素的研究    郭雪峰

mcrA基因的克隆及其在分析沼气池产甲烷菌多样性中的应用研究    徐彦胜

猪后肠产甲烷菌群多样性及其与乙酸生成关系的研究    杨翠凤

提高产甲烷菌活性的应用研究    吕映辉

南方红黄壤地区土壤微生物碳素循环相关基因多样性研究    陈森林

低温产甲烷菌群分析    王宇珊

沼气池中产甲烷菌的分离鉴定及其分布的研究    崔晓光

低温对沼气菌群产气能力的影响以及产甲烷菌的分离    杨光

沼气发酵过程中产甲烷菌分子多样性研究及产甲烷菌的分离    汪婷

不同原料配比产气效果及沼液中产甲烷菌群落结构研究    张娟

中药废水两相厌氧处理工艺及其微生物学基础的研究    郭立峰

 
关键词: 产甲烷菌

[ 学术论文搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 违规举报 ]  [ 关闭窗口 ]

 
相关学术论文推荐
 
0条 [查看全部]  相关评论
 
推荐论文
智能推荐
 
网站首页 | 关于我们 | 联系方式 | 使用协议 | 版权隐私 | 排名推广 | 广告服务 | 积分换礼 | 网站留言