国家自然科学基金(40741005)
- 作品数：8 被引量：53H指数：5
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- 纤维素作为电子供体对异化铁还原过程的影响被引量：4
- 2009年
- 【目的】明确不同来源的铁还原微生物对纤维素的利用特征,探讨不同水稻土中铁还原微生物群落利用纤维素功能的差异,以及电子供体浓度与氧化铁还原的关系。【方法】以来源于吉林、天津、四川的水稻土为供试材料,分别采用土壤泥浆培养、水稻土微生物群落厌氧培养及纯培养试验方法,研究了添加纤维素作为电子供体对氧化铁微生物还原过程的影响。【结果】土壤泥浆厌氧恒温培养试验表明,与不添加纤维素的对照相比,添加5-40 g/L纤维素后,四川、吉林和天津水稻土中Fe（Ⅲ）还原的最大潜势分别增加10.5%-16.0%,-1.9%-0.6%及5.3%-14.4%,反应速率常数分别增加19%-89%,53%-96%及75%-164%,最大反应速率（Vmax）分别增加37%-109%,41%-79%及74%-148%。不同纤维素处理间的pH值有明显变化。在接种吉林、天津、四川和湖南水稻土微生物群落的处理中,当纤维素质量浓度为2-10 g/L时,其Fe（Ⅱ）的累积量分别为341.62-493.87,90.75-246.78,164.02-540.16和235.47-488.75 mg/L。随着添加纤维素浓度的增大,Vmax亦呈增大趋势。12株铁还原菌株的纯培养试验中,有4株菌的Fe（Ⅲ）还原率达到20.9%-23.6%,6株菌的Fe（Ⅲ）还原率为16.17%-19.94%,2株菌的Fe（Ⅲ）还原率仅为9.64%和9.66%。【结论】添加纤维素可使Fe（Ⅲ）还原的最大反应速率及速率常数增加,添加的纤维素浓度越大,其增加幅度越大。不同水稻土微生物群落,利用纤维素还原铁的能力具有明显差异。与接种不同水稻土微生物群落的铁还原过程相比,纯培养试验的Fe（Ⅱ）累积量明显较低,12株铁还原菌株直接利用纤维素的能力也较为有限。
- 张磊曲东易维洁孙丽蓉
- 关键词：水稻土纤维素
- 铬污染土壤修复过程中土壤细菌群落多样性的RFLP分析被引量：1
- 2009年
- 【目的】对污染土壤修复过程中土壤细菌群落多样性的变化进行研究。【方法】以淹水培养后的模拟铬污染土壤为供试材料,通过直接提取土壤中总细菌DNA,利用细菌专一引物克隆细菌16S rDNA片段,分别建立克隆文库。利用PCR-RFLP技术,分析比较了土壤淹水10 d(对照,S1)、添加Cr(Ⅵ)淹水10 d(S2)、添加Cr(Ⅵ)和Fe(OH)3淹水10 d(S3)及20 d(S4)4个处理中土壤细菌群落的变化。【结果】用专一引物克隆细菌16S rDNA片段,分别建立了克隆文库;用限制性内切酶RsaⅠ进行细菌16S rDNA PCR-RFLP分析,分别得到123,120,97和69个酶切类型,库容值分别为54.92%,55.43%,65.33%和76.60%;Shannon-Wiener指数、Gini指数、物种丰富度指数(dMa)和物种均匀度指数(Jgi)均表现为S1>S2>S3>S4,以上4个指数的变异系数分别为11.51%,1.84%,23.64%和1.55%;基于细菌多样性参数的聚类分析结果,将对照S1和添加Cr(Ⅵ)处理的S2归于一类,而2个添加Fe处理的土壤S3和S4聚为一类。【结论】经过10 d淹水处理,土壤中添加的Cr(Ⅵ)有98%以上可发生转化,土壤残留的Cr(Ⅵ)含量基本达到稳定。添加铬矿渣处理(S2)的土壤细菌群落多样性和对照(S1)基本一致,添加氧化铁的2个处理(S3和S4)的细菌群落多样性基本接近,但低于S1和S2;添加氧化铁的处理(S3和S4)中,均出现了明显的优势细菌群落,其分别属于荧光假单胞菌属和不动杆菌属。
- 翟文王保莉曲东李杨
- 关键词：铬污染土壤细菌群落多样性土壤修复RFLP分析
- 水稻土细菌群落结构的RFLP分析被引量：9
- 2009年
- 采用直接提取土壤微生物总DNA的方法,提取苗期水稻根际土和非根际土土样微生物总DNA。用细菌通用引物扩增16S rDNA基因片段,建立克隆文库。用限制性内切酶HhaⅠ进行PCR-RFLP分型,分别得到113个和110个酶切类型。采用多样性指数和优势细菌聚类比对方法对试验结果进行分析统计。结果表明,根际水稻土细菌的种属多样性指数、丰富度指数、均匀度指数比非根际土略高;在水稻根际土和非根际土中的优势细菌种群分别有3种具有完全相同的酶切类型,其余间存在一定的差异。
- 李惠民岑剑王保莉曲东
- 关键词：水稻土细菌群落结构RFLP
- 不同浓度硫酸盐对水稻土中异化铁还原过程的影响被引量：14
- 2009年
- 研究不同电子受体之间的竞争关系对揭示厌氧水稻土中微生物作用导致的氧化还原过程变化机理具有重要的理论意义。本研究采用土壤泥浆厌氧培养、人工合成氧化铁体系接种土壤浸提液厌氧培养及接种铁还原菌纯培养等试验方法,通过向培养体系中添加SO24-,探讨了硫酸盐作为竞争电子受体对不同铁还原体系中Fe(Ⅲ)还原的影响。结果表明,在2种水稻土的泥浆培养过程中,Fe(Ⅲ)还原速率均随着SO24-浓度增加而降低,但Fe(Ⅱ)的最终累积量却较对照处理有明显的增加。添加硫酸盐对Fe(Ⅲ)还原速率(k)的影响表现为:石灰性水稻土>酸性水稻土;而最终Fe(Ⅱ)累积增加率则为:酸性水稻土>石灰性水稻土。由接种不同水稻土浸提液的培养试验看出,添加SO24-后Fe(Ⅲ)还原受到显著的抑制,但随着培养时间延长Fe(Ⅲ)还原反应依然可以进行,并且Fe(Ⅱ)累积量最终达到与CK相同的水平。在接种铁还原菌的纯培养试验中,添加SO24-对供试的4株铁还原菌的Fe(Ⅲ)还原过程并未产生抑制效应,表明铁还原菌本身并不受硫酸盐的影响。
- 王静曲东易维洁
- 关键词：水稻土硫酸盐
- 温度及AQDS对氧化铁微生物还原过程的影响被引量：12
- 2009年
- 【目的】研究水稻土中微生物铁还原过程的温度效应，揭示不同铁还原微生物的作用机理。【方法】采用5种水稻土为供试材料，分别提取微生物群落或分离铁还原菌株；以人工合成氧化铁作为惟一电子受体，在无机盐培养体系中接种土壤浸提液或具有铁还原功能的菌株，厌氧恒温培养；通过对接种液的不同温度处理（40，50，60，70℃）、对培养温度的控制（30和50℃）以及向体系中添加AQDS，探讨温度及AQDS对氧化铁微生物还原过程的影响。【结果】将来源于吉林、天津和湖南水稻土的浸提液在40～70℃处理1h后作为接种液，随着处理温度的升高，其Fe（Ⅱ）产生量和反应速率均呈逐渐降低趋势。在30和50℃培养温度下，来源于吉林、天津和四川的3种水稻土微生物群落添加AQDS可使Fe（111）还原的反应速率常数增加10％～288％，而温度变化的增加幅度仅为6％～17％；对分离自四川和江西水稻土中的6株铁还原菌的纯培养试验发现，菌株JX—a08的Fe（Ⅱ）最大累积量、还原速率常数、最大反应速率及铁还原率均随培养温度的升高明显增加，表明菌株JX-a08更适于在50℃下生长。【结论】于40～70℃升温处理后，来源于吉林、天津和湖南水稻土微生物群落的铁还原能力受到一定程度抑制；添加AQDS可显著增加来源于吉林、天津和四川水稻土的3种微生物群落的铁还原反应速率；在6株铁还原菌的纯培养试验中发现了1株更适于在50℃下生长的菌株。
- 张丽新曲东易维洁
- 关键词：温度水稻土
- 铁还原菌株P4的碳源利用特征及其系统发育学分析被引量：17
- 2008年
- 【目的】从水稻土中分离铁还原微生物,研究不同碳源对其铁还原特征的影响,对分离的铁还原微生物进行系统发育学分析。【方法】对采自四川的水稻土进行厌氧恢复培养,通过PTYG选择性夹层培养基分离纯化及LB液体培养基扩繁后,接种到Fe（OH）3培养基中进行铁还原能力鉴定,筛选出具有铁还原功能的铁还原菌株。通过对6种碳源利用的纯培养比较,确定分离菌株利用不同碳源时的铁还原特征。采用通用引物进行PCR扩增,对PCR产物进行16S rDNA序列分析,建立系统发育进化树。【结果】分离得到1株具有铁还原功能的革兰氏阳性杆状厌氧菌株P4,其在培养的10-30 h达到对数生长期。菌株P4利用不同碳源时,铁还原的最大反应速率（Vmax）大小顺序为：葡萄糖〉丙酮酸盐〉乳酸盐〉琥珀酸盐〉丙酸盐〉乙酸盐。菌株P4利用葡萄糖和丙酮酸盐的Fe（Ⅲ）还原率分别为63.79%和22.19%,而其他几种碳源的铁还原率均在10%以下。采用PCR技术获得了1 325 bp的铁还原菌株P4的部分16S rDNA序列。菌株P4与多种不可培养的厌氧菌株及丁酸梭状芽孢杆菌具有98%的同源性。【结论】从四川水稻土中分离得到了G^＋、杆状、圆末端的铁还原菌P4,其在培养10-30 h能够达到对数生长期。葡萄糖和丙酮酸盐可作为菌株P4的优势碳源。菌株P4可归属为厌氧丁酸梭状芽胞杆菌。
- 关舒元朱超王保莉曲东王伟民孙丽蓉
- 关键词：铁还原菌碳源利用系统发育分析
- 硫酸盐作为共存电子受体对微生物Fe(Ⅲ)还原过程的影响被引量：5
- 2008年
- Fe(Ⅲ)和SO42-都是水稻土中主要的电子受体,对厌氧过程中的电子传递起着重要作用。本研究采用土壤浸提液厌氧培养和纯培养的试验方法,探讨了SO42-作为电子竞争受体对不同水稻土微生物群落和铁还原细菌的Fe(Ⅲ)还原过程的影响。土壤浸提液培养试验结果表明,添加SO42-后Fe(Ⅲ)还原受到显著的抑制,Fe(Ⅲ)反应速率随着浓度的增加而降低。随着培养时间延长,Fe(Ⅲ)还原反应依然可以进行,Fe(Ⅱ)最终累积量达到与CK2相同的水平。在利用铁还原菌的纯培养试验中,添加SO42-对供试的四株铁还原菌的Fe(Ⅲ)还原过程并未产生抑制效应,表明铁还原菌本身并不受SO42-的影响。
- 王静曲东
- 关键词：铁还原硫酸盐
- 腐殖酸对水稻土中异化铁还原的影响被引量：4
- 2008年
- 分别以采自吉林、天津、四川和浙江的水稻土为供试样品,采用土壤泥浆厌氧培养、土壤微生物群落厌氧培养及纯菌培养的试验方法,研究了添加黄腐酸(FA)对体系中微生物铁还原过程的影响,采用Logistic方程对Fe(Ⅲ)还原的动力学过程进行拟合,探讨了Fe(Ⅱ)最大累计量(a)、速率常数(c)、最大反应率(Vmax)及最大还原速率对应的时间(TVmax)等参数的变化特征。结果表明,在浙江和吉林水稻土泥浆中直接添加FA,对其Fe(Ⅲ)还原动力学参数的总体影响不显著,仅是Fe(Ⅱ)最大累计量(a)比对照有微弱的增加,说明添加FA对水稻土中部分晶体氧化铁的还原具有一定作用。在土壤微生物群落厌氧培养培养中,添加FA可使Fe(Ⅲ)还原的最大反速率增大,TVmax提前,Fe(Ⅲ)还原率比对照增大,说明FA对Fe(Ⅲ)还原有明显促进作用。4株具有铁还原功能的菌株中,除菌株JX-a12外,其他3菌株在添加FA后对Fe(Ⅲ)还原速率常数(c)和Vmax有明显促进作用,高浓度FA的促进作用更加明显。研究证实了FA可作为电子穿梭物质对对Fe(Ⅲ)还原过程起到促进作用。
- 李丽曲东
- 关键词：黄腐酸纯培养
