低温产甲烷菌群分析

发布时间：2024-02-19 17:33

　　全国75%以上的户用沼气发酵受到冬季低温的影响,在北方地区此现象犹为严重。而沼气发酵又是一个多菌种协同作用的复杂生化反应。只有准确、全面地了解低温沼气发酵微生物菌群,建立以微生物为基础的调控方法,才能彻底解决低温条件下沼气产气率低等问题。本文采用PCR–DGGE(变性梯度凝胶电泳)法对样品的菌群多样性进行研究,同时确定了低温沼气发酵的温度,底物浓度等参数。结论如下: 1.经PCR-DGGE分析,采集自肇源县的原始湿地淤泥与富集一代淤泥在细菌多样性方面略有差异。经富集培养后,原料分解能力较强的纤维杆菌属(Fibrobacter sp.)、厚壁菌门(Firmicutes)等成为优势菌种。而产甲烷菌主要由与产甲烷菌富集培养克隆子Me-c24(Methanogenic bacterium enrichment culture clone Me-c24 16S ribosomal RNA gene, partial sequence)相似度达98%的产甲烷菌及未培养菌组成。这些未培养菌种大多从河底淤泥、地中海冷海域海底淤泥、稻田及沼气池中分离获得。 2.以牛粪为发酵底物,通过对牛粪投料浓度(2%...

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中文摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景
        1.1.1 沼气技术在国内外的发展概况
        1.1.2 沼气技术在黑龙江地区的发展概况
        1.1.3 低温沼气技术定义
        1.1.4 低温条件下沼气建设存在的问题
        1.1.5 解决方法的初步探索
    1.2 低温产甲烷菌菌群分析
        1.2.1 低温产甲烷菌定义
        1.2.2 国内外发展概况
    1.3 DGGE 技术在菌群分析方面的应用
        1.3.1 DGGE 技术的原理
        1.3.2 DGGE 技术的优点
        1.3.3 DGGE 技术的发展概况
        1.3.4 DGGE 技术在低温产甲烷菌群分析中的应用前景
    1.4 本文主要研究内容及意义
    1.5 本文结构
第2章 材料与方法
    2.1 低温产甲烷菌群的构建
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 实验装置
        2.1.3 培养基
        2.1.4 实验方法
    2.2 底物浓度对低温产甲烷菌群的产气影响
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 实验装置
        2.2.3 实验方法
        2.2.4 技术路线
    2.3 温度对低温产甲烷菌群的产气影响
        2.3.1 实验材料
        2.3.2 培养基
        2.3.3 实验方法
        2.3.4 技术路线
    2.4 低温产甲烷菌群基因的 DGGE 分析
        2.4.1 实验材料
        2.4.2 主要分子生物学试剂
        2.4.3 主要仪器设备
        2.4.4 实验方法
        2.4.5 技术路线
第3章 结果与分析
    3.1 低温产甲烷菌群的构建
    3.2 底物浓度对低温产甲烷菌群的产气影响
        3.2.1 底物浓度对沼液pH 值的影响
        3.2.2 底物浓度对产气总量的影响
        3.2.3 底物浓度对甲烷含量的影响
    3.3 温度对低温产甲烷菌群的产气影响
        3.3.1 温度对沼液pH 值的影响
        3.3.2 温度对产气总量的影响
        3.3.3 温度对甲烷含量的影响
    3.4 低温产甲烷菌群基因的 DGGE 分析
        3.4.1 淤泥总DNA 的提取
        3.4.2 16SrDNA V₃区的 PCR 扩增结果
        3.4.3 淤泥中微生物菌群的 DGGE 分析
        3.4.4 序列测定及系统发育树分析
第4章 讨论
    4.1 底物浓度对低温沼气发酵的影响
    4.2 温度对低温沼气发酵的影响
    4.3 低温产甲烷菌群基因的 DGGE 分析
    4.4 本研究的后续工作
第5章 结论
参考文献
附录 实验相关溶液及试剂配制方法
致谢
攻读学位期间发表论文



本文编号：3903070