现代分子生物学技术在活性污泥微生物菌群多样性研究中的应用

格式：pdf
大小：321.60 KB
文档页数：4

ＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＭｉｃｒｏｂｉａｌＣｏｍｍｕｎｉｔｙＤｉｖｅｒｓｉｔｙｉｎＡｃｔｉｖａｔｅｄＳｌｕｄｇｅ
ＱＩＵＨａｏ — ｒａｎ，ＺＨＡＯＸｉａ，ＷＡＮＧＸｉａｏ — ｃｈｕｎ，ＫＯＮＧＸｉｕ — ｑｉｎ，ＣＨＥＮＪｉ — ｘｉａｎｇ
第３２卷第６期
２０１３年１２月
四
川
环
境
Ｖｏ１．３２．ＮＯ．６
ＳＩＣＨＵＡＮＥＮＶＩＲ０ＮＭＥＮＴ
Ｄｅｅｅｍｂｅｒ２０ｌ３
・
综
述・
现代分子生物学技术在活性污泥微生物茵群多样性研究中的应用
微生物菌群多样性提供了必要的依据。
关
键
词：活性污泥；微生物菌群；分子生物学技术
文献标识码：Ａ文章编号：１００１ — ３６４４（２０１３）０６－０１２９－０４
中图分类号：Ｘ１７２
ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＭｏｄｅｒｎＭｏｌｅｃｕｌａｒＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓｉｎｔｈｅ
ｗａｓｔｅｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｗｉｔｈｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｍｏｄｅｒｎｍｏｌｅｃｕｌａｒｂｉｏｌｏｇｙ，ｐｅｏｐｌｅ ’ Ｓｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇｏｎｔｈｅｄｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆｍｉｃｒｏｂｉａｌｃｏｍｍｕｎｉｔｙｉｎａｃｔｉｖａｔｅｄｓｌｕｄｇｅｉｓｇｒａｄｕｌｌａｙｄｅｅｐｅｎｅｄ，ａｌｏｔｏｆｕｎｄｅｔｅｃｔｅｄｂｕｔｉｍｐｏｒｔａｎｔｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓｐｌａｙａｋｅｙｒｏｌｅｇｒａｄｕａｌｌｙｃａｕｓｅｄｔｈｅａｔｔｅｎｔｉｏｎｏｆｒｅｓｅａｒｃｈｅｒｓ．Ｍｏｄｅｒｎｍｏｌｅｃｕｌａｒｂｉｏｌｏｙｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，ｐａｒｔｉｃｕｌａｒｌｙｔｈｅＦＩＳＨｔｅｃｈｎｏｌｏｙ，ｇｒｅａｌ — ｔｉｍｅｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅＰＣＲ，ＤＧＧＥ／ＴＧＧＥｔｅｃｈｎｏｌｏｙ，１ｇ６ＳｒＲＮＡｓｅｑｕｅｎｃｅｃｏｍｐａｉｓｒｏｎ，Ｔ — ＲＦＬＰｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，ＡＦＬＰｔｅｃｈｎｏｌｏｙ，ｇｈａｖｅｂｅｃｏｍｅｔｈｅｍａｉｎｍｅｔｈｏｄｓｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｍｉｃｒｏｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙａｎｄｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃｈａｒａｃｔｅｉｒｓｔｉｃｓｏｆｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ．Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｉｎｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｍｉｃｒｏｂｉａｌｃｏｍｍｕｎｉｔｙｄｉｖｅｒｓｉｔｙｉｎａｃｔｉｖａｔｅｄｓｌｕｄｇｅ，ａｎｄｐｒｏｖｉｄｅｄｎｅｃｅｓｓａｒｙｂａｓｉｓｆｏｒｔｈｅｆｕｔｒｈｅｒｓｔｕｄｙｉｎｔｈｉｓｆｉｌｅｄ．
邱浩然，赵霞，王晓春，孔秀琴，陈吉祥
（兰州理工大学石油化工学院，兰州７３００５０）
摘要：以活性污泥技术为主体的好氧工艺是污水生物处理技术方面应用较为广泛的方法。随着现代分子生物学技术的不断发展，人们对活性污泥中微生物茵群多样性的认识逐渐深化，大量用传统方法未检测到，但在活性污泥中发挥关键作用的微生物逐渐引起研究学者的重视。现代分子生物学技术以ＦＩＳＨ技术、实时荧光定量ＰＣＲ技术、ＤＧＧＥ／ＴＧＧＥ技术、１６ＳｒＲＮＡ序列比较、Ｔ — ＲＦＬＰ技术、ＡＦＬＰ技术等为代表已成为研究微生物微观形态及种群结构特征的主要手段。文章就这些技术在活性污泥微生物茵群多样性研究中的应用进行了总结，为进一步研究污水处理领域活性污泥的
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｔｐｒｅｓｅｎｔ，ｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗｉｔｈａｃｔｉｖａｔｅｄｓｌｕｄｇｅｔｅｃｈｎｏｌｏｙｇａｓｔｈｅｍａｉｎａｅｒｏｂｉｃｐｒｏｃｅｓｓｄｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ
（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＬａｎｚｈｏｕｅｆｏＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ７３００５０，Ｃｈｉｎａ）

分子生物技术在环境工程微生物领域中的应用

分子生物技术在环境工程微生物领域中的应用摘要：随着农业和工业技术的发展以及生产力的提高，开发和使用了许多具有新的物理、化学和生物特性的新物质，这既有益于人类，又对人类环境产生了不利影响。

此外，一些污染物在环境中生物转化，某些有毒物质(如甲醛)的诱变、致畸和致癌性质已经对人类健康和生命构成严重威胁。

将不再满足现代环境工程发展需要的现有环境管理技术相结合，使分子生物技术得以引入环境工程，并找到了解决这些环境问题的新方法。

以DNA技术为指导的分子生物技术在解决这些环境问题方面具有独特的优势，正在逐步取代旧的环境污染管理方法。

二者的结合已成为环境工程领域研究和实践的主要焦点。

关键词：分子生物技术；环境工程；应用措施引言微生物学是一门与其他学科密切相关的重要学科，具有跨领域特点，可以为这些学科的发展提供不同的支持。

通过分析和研究，分子生物技术在微生物领域的应用与环境工程相结合，可以在环境工程领域提供巨大的价值和实际指导。

目前分子生物技术的应用不够广泛，相关的技术能力需要进一步提高，这就需要进一步分析和研究其具体应用。

1城市环境保护污水治理的意义目前社会发展与城市建设中，一个直观的问题便是环境污染、资源浪费，因为我国人口基数比较大，所以实际上人均水资源占有量比较少。

工业与城市化的飞速发展，致使水资源短缺成为城市环境保护中需要重点解决的问题，而且会对现代化进程形成制约，由此也可以肯定水资源治理工作的必要性。

城市生态环境监测期间，发现城市污水排放直接威胁到群众日常生活，也会对生态环境保护带来非常恶劣的影响[1]。

生产与生活污水排放缺乏合理性，城市附近区域的水域水质较差，而且水中生物越来越少，污水的不合理排放还会产生部分恶臭气味，污染大气环境，污水中的有害物质在食物链、水循环作用下回归，从而危害到人们的人身安全。

所以，基于生态环境监测的城市环境保护工作、污水治理十分必要。

2城市环境工程污水治理的现状现阶段国内缺乏完整的污水治理管理制度，缺乏完整的污水管理系统，在参与污水治理管理时，并未形成良好的监督管理体系。

污水处理中的微生物群落分析方法

落结构与污水处理效果具有一定的相关性。
工业废水处理微生物群落分析
目的
了解工业废水处理系统中微生物群落的组成、结构和功能，为提高工业废水处理效率提供科学依据。
方法
采集工业废水处理厂的活性污泥样品，采用16S rRNA基因测序技术对微生物群落进行分析，结合生物信息学手段进行数据处理和解析。
结果
发现工业废水处理厂中存在多种特殊微生物种群，能够降解多种难降解有机物。此外，还发现微生物群落结构与工业废水处理效果具有一定的相关性。
03
污水处理中的微生物群落分析应用
城市污水处理
城市污水处理厂是微生物群落分析的重要应用场景，通过对微生物群落的组成和变化进行分析，可以了解污水处理过程中的微生物生态学机制，优化污水处理工艺，提高处理效率。
城市污水处理厂的微生物群落分析可以帮助了解不同处理单元中微生物的分布和功能，为工艺改进和优化提供科学依据。
通过比较不同城市污水处理厂的微生物群落结构和功能，可以评估污水处理厂的运行状况和处理效果，为城市水环境保护提供技术支持。
工业废水处理
1
工业废水处理过程中涉及多种微生物的协同作用，通过微生物群落分析可以了解不同微生物在废水处理中的贡献和作用机制。
2
工业废水处理中的微生物群落分析有助于发现高效降解特定污染物的菌群，为工业废水处理和资源化提供新的解决方案。
自然水体修复中的微生物群落分析有助于发现有益的微生物种群，用于构建生物膜、生物浮床等人工湿地，提高水体自净能力。
04
微生物群落分析方法的挑战与展望
技术挑战
微生物多样性的复杂性
污水处理中的微生物群落具有高度的多样性和复杂性，对技术要求较高，需要采用高效的方法进行分离和鉴定。

分子生物学技术在环境微生物研究中的应用

分子生物学技术在环境微生物研究中的应用摘要：随着分子生物学的发展，可用于环境微生物研究的新方法新手段不断出现。

本文介绍了核酸探针检测技术、荧光原位杂交(FISH)、变性梯度凝胶电泳(DGGE)、聚合酶链反应(PCR)技术、基因芯片技术等分子生物学技术，在环境微生物分类、环境微生物监测和环境微生物治理污染中的应用。

关键词：分子生物学技术；环境微生物；应用微生物在环境治理过程中扮演着极其重要的作用，了解特定环境下微生物群落的种群分布、遗传多样性及其动态变化规律和认识微生物群落的稳定性及功能菌的作用是环境微生物学研究的重要内容。

分子生物学是研究核酸、蛋白质等生物大分子的功能、形态结构特征及其重要性和规律性的科学。

近年来，随着分子生物学的迅速发展，其相关的研究技术已日益完善，并且已经渗透到生命科学及环境科学的多个领域。

随着人类生活的进步和工农业生产的迅速发展，大量人工合成的并难以被天然微生物迅速降解转化的污染物进入到自然环境中，严重威胁人类及其它生物正常的生存和发展。

其中，普遍存在与土壤环境中的重要有机污染物如多环芳烃、含N杂环化合物等。

因其具有较高的致癌性、致畸性、致突变性而被认为是重要的污染物质[1]。

因此，快速、高效地监测、治理环境污染，已成为世界各国普遍关注的热点问题。

分子生物学技术为环境污染的治理及环境微生物的监测及环境微生物的多相分类提供了快捷、准确、有效的方法。

1核酸探针检测技术核酸分子杂交技术是20世纪70年代发展起来的一种崭新的分子标记技术，它是基于DNA分子碱基互补配对的原理，用特异性的cDNA探针与待测样品的DNA或RNA形成杂交分子的过程。

根据所用的探针和靶核酸的不同，杂交可分为DNA-DNA杂交，DNA-RNA杂交，RNA-RNA 杂交三类。

由于核酸分子杂交的高度特异性及检测方法灵敏性，使得核酸分子杂交广泛应用于对环境微生物的检测。

定性、定量分析它们的存在、分布、丰度和适应性等研究目标[2]。

PCR-DGGE技术及其在环境微生物领域中的应用

PCR-DGGE技术及其在环境微生物领域中的应用于洁;冯炘;解玉红;刘淑琮【摘要】变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术目前已被广泛应用于环境微生物领域.介绍了DGGE的基本原理和技术步骤,分析了该方法的主要影响因素及其优点和存在的问题;概述了PCR-DGGE技术在环境微生物领域,包括在微生物处理技术、微生物生态多样性研究和功能菌种优化筛选中的应用现状,并展望了其应用前景.【期刊名称】《西北农林科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2010(038)006【总页数】8页(P227-234)【关键词】变性梯度凝胶电泳;微生物处理;微生物多样性;菌种筛选【作者】于洁;冯炘;解玉红;刘淑琮【作者单位】天津理工大学,环境科学与安全工程学院,天津,300384;天津理工大学,环境科学与安全工程学院,天津,300384;天津理工大学,环境科学与安全工程学院,天津,300384;天津理工大学,环境科学与安全工程学院,天津,300384【正文语种】中文【中图分类】Q93-33变性梯度凝胶电泳(Denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE)技术,是由Fischer和Lerman于1979年最先提出的用于检测DNA突变的一种电泳技术[1]。

此后，DGGE技术一直被较多地应用于基因突变的检测[2-3]，以及癌症和遗传病的筛查及诊断中。

1993年，Muyzer等[4]首次将DGGE技术应用于研究微生物菌苔和生物膜系统的群落多样性，证实了这种技术在研究自然界微生物群落的遗传多样性和种群差异方面具有明显的优越性。

在此之后，DGGE技术开始在环境微生物研究中应用并得到发展[5-6]。

该法在应用中除其自身具有的明显优势外，也出现了一些不足之处。

本文对DGGE技术原理和技术步骤进行了分析，并对该技术在环境微生物领域中的应用情况进行了整体评述，以期为DGGE技术更好地应用于环境微生物研究提供更多的理论依据。

下载提示

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

现代分子生物学技术在活性污泥微生物菌群多样性研究中的应用

合集下载

分子生物技术在环境工程微生物领域中的应用

污水处理中的微生物群落分析方法

分子生物学技术在环境微生物研究中的应用

PCR-DGGE技术及其在环境微生物领域中的应用

文档推荐

最新文档