东太平洋结核区可培养细菌的多样性研究

东太平洋结核区位于东北太平洋,在深海海底含有丰富的多金属结核,而微生物在多金属结核的形成过程中发挥着重要的作用。本研究通过DY29航次获得了该区域多个实验样品,包括结核、结核覆盖的沉积物、无结核覆盖的沉积物和底层海水,并对这些样品进行了细菌的分离培养和活性检测。结果表明,东太平洋结核区拥有丰富的微生物资源,共分离保藏细菌1 200株,其中402株细菌完成16SrRNA基因测序,分属于4个门,65个属和135个种。4个门分别为变形菌门(Proteobacteria,占81.59%)、放线菌门(Actinobacteria,占8.21%)、厚壁菌门(Firmicutes,占8.21%)和拟杆菌门(Bacteroidetes,占1.99%);优势属为盐单胞菌属(Halomonas)、假单胞菌属(Pseudomonas)、亚硫酸盐杆菌属(Sulfitobacter)等。两种沉积物样品中可培养放线菌门和厚壁菌门的细菌丰度较高,结核中分离得到的细菌包含较高比例的α-变形菌纲,4种样品类型中γ-变形菌纲的细菌均占最大比例。对结核样品分离得到的细菌进行酶学性质检测发现具有过氧化氢酶及酯酶(吐温20和吐温40)活性的菌株所占比例较高,并首次筛选出一些未报道的具有锰氧化能力的菌株。综合以上结果,东太平洋结核区不同样品的可培养细菌多样性较高,微生物资源丰富,而具有锰氧化能力菌株的分离鉴定对研究深海多金属结核的形成及深海矿产资源的开发都具有重要的意义。

生物强化接触氧化工艺原位修复受氮素污染水体

某受氮素污染河水采用接触氧化工艺处理但效果不理想,为此,模拟该河水真实流态而构建了小试装置,通过功能菌群调查,富集、驯化培养土著氨氧化菌(AOB)和亚硝酸盐氧化菌(NOB)并持续投加至好氧段,以强化硝化菌群、提高脱氮效果。采取生物强化措施后,系统对总氮和氨氮的去除率分别提高了约26%和20%;出水中的AOB和NOB菌群数量分别增加了近103和104倍,好氧段生物膜中的AOB和NOB菌群数量均增加了近102倍。DGGE图谱分析也表明,投加高效菌剂后,系统中的微生物群落结构发生了明显变化,新增的优势微生物种群与Nitrosomonassp.和Nitrobacter sp.具有高度同源性,说明系统内去除氮素的关键微生物种群得到了增强。