青海农用沼气池发酵微生物群落结构与功能研究

发布时间：2025-05-12 23:51

　　沼气是极具应用前景的清洁能源。发展沼气是解决农村能源供应问题和环保问题,建立循环农业体系、实现农业可持续发展和促进社会主义新农村建设的有效途径。高效稳定的微生物生态系统是沼气池稳定运行的关键。北方地区冬季寒冷,大多数沼气池存在产气少和利用效率低等问题,亟待解决。本研究以青海高寒地区农用沼气池为样本,运用Illumina MiSeq高通量测序结合PCR-DGGE技术研究了不同温度条件下微生物群落的变化特征,揭示温度对沼气发酵系统中微生物群落结构的影响;并采用宏基因组测序技术分析了不同温度条件下微生物群落的基因功能与代谢通路,探求代谢过程中沼气微生物贡献的关键酶及其功能。为发掘和研究具有特定功能的微生物类群奠定基础,也为改进青海沼气发酵工艺和提高利用效率提供理论依据和技术支撑。取得主要研究结果如下:1.采用PCR-DGGE技术研究了青海省不同地区(大通、湟源和乐都)农用沼气池发酵微生物群落结构。结果表明:15个沼气池含有丰富的细菌和古菌类群。细菌分属于10门、38 属,优势门为拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria),...

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．６边合成边测序原理??Ｆｉｇ．?１．６?Ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ?ｂｙ?ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ??

的Ｉｌｌｕｍｉｎａ公司的ＭｉＳｅｑ测序仪为代表进行介绍。ＭｉＳｅｑ测序是一种边合成边测序的技术，通??过单分子阵列实现在小型芯片上进行桥式ＰＣＲ反应。利用可逆阻断技术达到每次只合成一个碱??基，再采用相应的激光激发荧光集团，捕获激发光，进而读取碱基信息（图１．６）。由于ＭｉＳｅｑ....

图２．２青海不同地区农用沼气池古菌ＰＣＲ产物分析??Ａ：大通地区；Ｍ：ＤＮＡＬａｄｄｅｒ－Ｈｌ－Ｋｍａｒｋｅｒ；?１?？５：?ＤＴ丨？ＤＴ５；?Ｂ：湟源地区；１?？５：?ＨＹ１?？ＨＹ５；??

２．３．３?ＤＧＧＥ图谱及多样性分析??根据建立的体系，ＤＧＧＥ分析扩增产物，利用凝胶成像系统和Ｑｕａｎｔｉｔｙ?ｏｎｅ软件对胶图进??行条带识别和分析。细菌和古菌ＤＧＧＥ图谱分别见图２．３和图２．４的左边部分，２个图右边部分??分别为细菌和古菌经分析获得的ＤＧＧＥ条带分布和相对....

图２．３不同地区细菌群落的?

Ｍ?１?２?３?４?５?Ｍ?１?２?３?４?５?Ｍ?１?２?３?４?５??ｆｆｅ－?＾Ｉ；３ｆｅｇｊ??图２．２青海不同地区农用沼气池古菌ＰＣＲ产物分析??Ａ：大通地区；Ｍ：ＤＮＡＬａｄｄｅｒ－Ｈｌ－Ｋｍａｒｋｅｒ；?１?？５：?ＤＴ丨？ＤＴ５；?Ｂ：湟源地区；１?？５：?ＨＹ１....

图２．８目分类水平上古菌群落的组成??

由表２．６可知，青海农用沼气池古菌的多样性较为丰富，分属于广古菌门和奇古菌门２个门。??在目分类水平上，分属于６个目。〗５个农用沼气池污泥样品中古菌群落组成在目分类水平上整体??如图２．８Ａ所示，其中甲院微菌目最为优势，占所有古菌类群的５８．９７％；?Ｎｉｔｒｏｓｏｓｐｈａｅｒａ....

本文编号：4045416