重金属对厌氧氨氧化工艺的影响

厌氧氨氧化(anammox)是一种新型废水生物脱氮工艺,因其高效低耗的优势,在废水生物脱氮领域具有广阔的应用前景.然而废水中存在的重金属对anammox菌产生抑制甚至毒害作用,制约了anammox工艺的推广应用.文章结合厌氧氨氧化菌自身优势和受限条件,综述了重金属对厌氧氨氧化菌的短期、长期影响,探讨了其作用机理,并据此提出调控策略.     

分子生物学测定Anammox菌研究进展

目前,已经发现了4种厌氧氨氧化菌属:Candidatus"Brocadia"(Candidatus" Brocadia fulgida",anaerobic ammonium-oxidizing Planctom ycete和Candidatus"Brocadia anammoxida"),Candidatus"Kuenenia"(Candidatus "Kuenenia stuttgarti"),Candidatus"Scalindua"(Candidatus"Scalindua wagneri",Candidatus"Scalindua brodae"和Candidatus"Scalindua sorokinii")和异养厌氧氨氧化菌属(Candidatus"Anammoxoglobus propionicus"、anaerobic ammonium-oxidizing planctomycete Cquenviron-1和Candidatus"J ettenia asiatica").采用分子生物学方法测定厌氧氨氧化菌包括:PCR扩增(DGGE,末端标记限制性片段长度多态性(TRFLP)和定量PCR)、FISH、FISH-MAR和ISR-FISH等方法.结合传统方法和分子生物学方法对各种系统中的厌氧氨氧化菌进行测定,这对于全面认识厌氧氨氧化菌的性质、开发新的废水脱氮技术都具有重要意义.     

含抗生素废水脱氮处理中厌氧氨氧化工艺的应用及作用机制研究进展

厌氧氨氧化(anammox)工艺因其高效低耗的优势,在废水生物脱氮领域展现出了广阔的应用前景.近年来,抗生素的滥用导致大量抗生素被排入到水体中,这使得anammox细菌在处理这类废水时极有可能会受到抑制甚至毒害作用,制约了anammox工艺的推广应用.结合anammox菌自身优势和受限条件,文章综述了抗生素对anammox菌的影响及anammox工艺应用于抗生素废水脱氮处理的效能,并探讨了其作用机理.     

2类氨氧化菌的生态特性及其应用研究进展

氮素作为组成生物体的重要元素，一直以其独特的方式在自然界中循环。经典氮循环理论认为细菌的好氧氨氧化是氧化氨氮的唯一途径，然而，随着生物技术的发展，新的氮循环途径被不断发现，其中的古菌好氧氨氧化以及厌氧氨氧化过程，由于其突出的生态及工程应用重要性，成为学术界的研究热点。本文主要综述了氮循环新途径中的厌氧氨氧化以及古菌好氧氨氧化过程的发现及研究现状，并进一步探讨了这两类氨氧化菌的研究及应用前景。     

反硝化-厌氧氨氧化掺杂培养的厌氧氨氧化菌影响因素研究

为了得到厌氧氨氧化菌最适宜的生长环境,利用培养成熟的厌氧氨氧化颗粒污泥进行厌氧氨氧化菌的影响因素研究。探讨了温度、pH值、COD、进水基质(NH_4~+-N和NO_2~--N)对厌氧氨氧化菌活性的影响。研究结果表明:厌氧氨氧化菌最适温度为40℃;最适pH值范围为7.0~8.0;COD质量浓度低于100mg/L时,对厌氧氨氧化菌无明显抑制作用,COD质量浓度高于100mg/L时,反硝化菌生长占据优势,一定程度上抑制了厌氧氨氧化菌的活性;进水基质NH_4~+-N和NO_2~--N在质量浓度分别低于1 540mg/L和140mg/L时,厌氧氨氧化菌活性没有受到严重抑制。控制厌氧氨氧化工艺的最适生长条件,有利于厌氧氨氧化菌的快速生长,进而为厌氧氨氧化反应器的快速启动奠定基础。     

废水生物脱氮技术研究进展

介绍了几种新型脱氮工艺,主要包括短程硝化反硝化、氧限制自养硝化反硝化(OLAND)、全程自养脱氮(CANON)、厌氧氨氧化、同步反硝化脱磷除硫等工艺。它们以亚硝化反应和厌氧氨氧化反应为主,使脱氮具有更加低能耗、高效率的特点。微生物种类的扩展,厌氧氨氧化和反硝化反应的竞争,羟氨转化为联氨是厌氧氨氧化菌活性出现的标志等是最新的研究内容,但新型脱氮工艺的影响因素与控制方略,特别是相关物质转换,微生物学机理有待进一步研究。     

丹江口水库上下游古菌优势菌群落结构特征分析

采用16S rRNA Illumina Miseq高通量测序技术, 分析丹江口水库库区及汉江下游古菌物种组成, 并对大坝上、下游水体与沉积物中占优势的氨氧化古菌(Ammonia-oxidizing archaea, AOA)和产甲烷古菌(Methanogenic archaea)群落结构进行分析。结果表明, 优势种群落结构组成受到水体与沉积物样本差异的影响, 可由氨氧化古菌的好氧特性与产甲烷古菌的厌氧特性合理地解释。网络图分析表明, 丹江口水库上游氨氧化古菌与产甲烷古菌具有显著的相关关系。受丹江口水库运行的影响, 大坝下游水体及沉积物中氨氧化古菌丰度皆比大坝上游少, 而沉积物中产甲烷古菌丰度较高, 二者间相关性不明显。     

不同种泥和运行方式对启动厌氧氨氧化反应器的影响

采用6个相同的序批式反应器(SBR),以好氧硝化-厌氧氨氧化和直接厌氧氨氧化2种运行方式,分别以河岸带污泥、好氧污泥和厌氧污泥为接种污泥启动厌氧氨氧化反应器。研究结果表明,采用好氧硝化-厌氧氨氧化方式时,接种河岸带污泥和好氧污泥的反应器分别在第110天和165天实现了厌氧氨氧化反应;接种河岸带污泥的反应器启动更快,对氨氮和亚硝酸盐氮的去除率分别可达94%和99%,接种好氧污泥的反应器对氨氮和亚硝酸盐氮的去除率最高仅为53%和67%;接种厌氧污泥的反应器并未发生明显的厌氧氨氧化反应。直接以厌氧氨氧化方式运行的反应器,3类种泥都培养了190 d,没有出现厌氧氨氧化现象。     

厌氧氨氧化影响因素分析研究

厌氧氨氧化是目前最简捷、最经济的生物脱氮途径之一,受到极大的关注,但是厌氧氨氧化菌生长缓慢,环境条件要求高,综述了基质浓度、温度、pH值对厌氧氨氧化活性的影响,探讨适合厌氧氨氧化菌生长的有利条件,并对厌氧氨氧化的发展提出了建议。     

低温厌氧氨氧化生物滤池细菌群落沿层分布规律

通过扫描电镜(SEM)、变性梯度凝胶电泳技术(DGGE)和克隆测序等方法,对低温(14.9～16.2℃)稳定运行的上流式厌氧氨氧化(ANAMMOX)生物滤池内上(140～190 cm)、中(60～140 m)、下(10～60 cm)3部分细菌群落分布进行研究.研究结果表明:大部分氨氮、亚氮在反应器中部呈比例地去除,总氮去除负荷达2.4 kg/(m3.d);类似ANAMMOX菌的球形细菌主要分布在反应器中部;生物滤柱上部细菌多样性最高,中部其次,下层细菌多样性最低,细菌群落结构沿层变化是适应生物滤柱沿层氮素变化的结果;生物滤柱不同滤层分布着同一种厌氧氨氧化菌(ANAMMOX)与好氧氨氧化菌(AOB),克隆测序鉴定ANAMMOX菌为Candidatus Kuenenia stuttgartiensis,AOB为Nitrosomonas sp.ENI-11:AOB的存在能够消耗进水中的微量溶解氧,为反应器创造厌氧环境,有利于生物滤柱中部富集较多的ANAMMOX菌.     

北川白山羊血液中总DNA的不同提取条件对PCR的影响

对35只北川白山羊血液中总DNA提取并根据普通牛已知的κ-CN基因序列设计一对引物进行扩增,对影响PCR反应结果的因素进行了比较分析。结果表明:蛋白酶K终浓度为0.05 mg/mL,饱和酚—氯仿抽提3次、每次30 min,采用乙醇沉淀DNA时,DNA产量最低,PCR反应无特异条带;蛋白酶K终浓度为0.1 mg/mL,饱和酚-氯仿抽提1次、每次5 min,分别采用超速离心和乙醇沉淀DNA时,DNA产量最高,PCR反应有特异条带(350 bp),但前者出现引物二聚体,故作PCR反应时选择后者沉淀最佳。     

不同海域中国花鲈的细胞色素b序列的遗传分析

从辽宁大连、河北黄骅、山东青岛、江苏盐城、浙江宁波、广西北海等6个沿海地区分别采集野生中国花鲈共44尾,通过测定花鲈细胞色素b序列,获得876 bp长度的序列,检测到的变异位点26个,22个单倍型,A、C、G、T的碱基组成分别为22.6%,33.1%,16.4%,28.0%.各群体内的遗传差异从0.1%~1%,群体间的遗传差异从0.2%~1%.构建NJ树,分为两大群,取自北海的花鲈单独成群,其它地区的花鲈合为另一分支.     

一种高效的树木总DNA提取方法

高质量的DNA是林木分子生物学研究的关键因素之一。在高浓度离液剂异硫氰酸胍(GuSCN)存在的条件下，核酸具有与硅珠(SiO2)颗粒结合、并能在较高温度下被低盐浓度溶液洗脱的特性。基于这一原理建立了一种新的树木叶片总DNA提取方法。此方法操作简单、快速，经过浓度、纯度测定，以及PCR扩增和限制性内切酶消化证明，从不同树木叶片中均得到了高质量的DNA样品。     

PCR技术对肺炎支原体DNA的检测

作者首次在国内利用自己的条件完成了肺炎支原体从培养基制备、实验室培养、菌种检定、引物设计、ＤＮＡ提取．到ＰＣＲ扩增条件的摸索、产物检测等一整套技术,与非肺炎支原体、部分相关细菌进行了鉴别,并同时进行了临床样品和模拟样品的实验,结果表明该方法的特异性和灵敏性都是好的．     

分子生物学技术在微生物多样性研究中的应用

用传统的方法很难鉴别微生物的差异,分子生物学技术就很好地解决了该问题,尤其适合于常规方法失效的情况下.该技术的主要程序是:先从微生物中直接提取DNA,对DNA进行PCR(PolymericChain Reaction)或RAPD(Random Amplification of Polymorphic DNA)扩增,然后进行DGGE(DenaturingGradient Get Electrophoresis)电泳,或RFLP(Restriction Fragment Lergth Polymorphism),ELISA(Enzyme-Linked Immunosorbent Assav)分析等,之后进行测序,测序结果与网上基因库进行对比,来确定样品中微生物的种类.此方法是直接从样品中提取总DNA,中间不会造成菌株的富集或衰减,具有很高的准确性.此方法对微生物多样性的深入研究很有效.     

Dominant bacteria correlated with elimination of sludge in an innovative reactor

This study was conducted to identify bacteria responsible for the elimination of sludge in an innovative gravel contact oxidation reactor (GCOR) and a conventional activated sludge reactor (ASR),Fluorescent in situ hybridization revealed that α-,β-,γ-and ε-Proteobacteria and Bacteroidetes were present in both reactors.In the GCOR,γ-Proteobacteria accounted for 13% of the biofilm biomass on the carrier,while α-,ε-and β-Proteobacteria accounted for 12%.However,the predominant bacteria in the pores of the carrier in the GCOR were Bacteroidetes (18%),ε-Proteobacteria (13%),β-and α-Proteobacteria (10%) and γ-Proteobacteria (9%).Conversely,β-Proteobacteria (18%),Bacteroidetes (13%),α-and γ-Proteobacteria (12%) and ε-Proteobacteria (5%) dominated the sediment community of the ASR.     

吉林省主推中晚熟期玉米品种DNA指纹库的构建

以吉林省中晚熟期的43个玉米品种为材料, 从玉米胚中提取基因组DNA并利用10对简单重复序列(SSR)引物进行扩增, 扩增产物经质量分数为8%的聚丙烯凝胶电泳检测, 获得了清晰稳定的图谱, 初步建立了吉林省中晚熟期玉米43个品种的DNA指纹库.     

Comparative Studies on Preparation of Large Plant DNA Fragments by Pulse Field Gel Electrophoresis

The preparation of large plant DNA fragments is extremely important to the construction of large insert DNA libraries (YAC, BAC, PAC and TAC). Although several techniques have been developed in each step of large plant DNA fragments preparation, the whole processing remains complicated and difficult. Based on authors‘ research experience and the recent worldwide development in this field, the following aspects are discussed in this paper: techniques of plant high molecular weight (HMW) DNA purification by pre-electrophoresis, the optimal conditions for the partial digestion of the HMW DNA by HindⅢ, the isolation effects of of large plant DNA fragments (100-400 kb) with different parameters of pulse field gel electrophoresis (PFGE), and the recovery of large DNA fragments. Through comparative studies, the advantages and disadvantages of each technique are discussed and some recommendations are proposed for preparing high quality large plant DNA fragments. The suggested techniques have been used in preparing the large DNA fragments of maize, rice, moss, laver, sea tangle and peach, and similar resuits are obtained among all the materials. This paper only reports the results using maize as material.     

运用RAPD技术鉴定澳大利亚油橄榄品种的研究

由于早期引种记录的丢失、栽培品种的错命名和重命名、品种间的杂交等原因，澳洲现有的油橄榄品种形态变化较大，同名异物和同物异名现象比较普遍，使品种间的鉴定十分困难．运用随机扩增多态DNA技术，在筛选引物的基础上，分别对2种待鉴定样品和9个已知油橄榄品种的RAPD指纹进行比较分析，经UPG—MA聚类分析，在鉴定待测样品上取得了理想效果．     

Construction of ice nucleation active <Emphasis Type="Italic">Enterobacter cloacae</Emphasis> for control of insect pests

Ice nucleation active(INA)bacteria are the most potent heterogeneous ice nuclei in nature,which have become an important biological resource for diverse applications.Many researches have proved that INA bacteria can raise the supercooling points(SCPs)of insect pests,then reduce their cold hardiness.However,INA bacteria‘s inefficient colonization on the surface or in the guts of insects,and the high incidence of frost injury induced by their release hampered the application of INA bacteria in controlling insect pests in agricultural fields.In this study,we constructed a recombinant plasmid mob-Tn5-iceA with the ability of broad-host-range conjugal mobilization and integration of the ina gene of icaA into chromosomal DNA of many gram-negative bacteria by Tn5 transposition.In addition,Ent.cloacae strains stably carrying iceA and expressing high ice nucleation activity(INA),even in the absence of antibiotic pressure,were constructed through conjugal mobilization and Tn5 transposition.Ent,cloacae strains have benn reported to be able to efficently colonize in the guts of insects,but have weak plant epiphytic ability.Therefore,these transgenic Ent.Cloacae may be promising candidates for control of insect pests in agricultural fields.