微生物鉴定系统优化及特殊环境的微生物分布和应用初探
为了客观对特殊环境中微生物的分布状况进行评价，揭示环境与微生物之间的相互关系，建立最适合的土壤微生物鉴定体系，本研究分别采用16S rDNA、碳源利用鉴定法(Biolog全自动微生物鉴定系统)、脂肪酸图谱分析鉴定法(MIDI Sherlock全自动微生物鉴定系统)对10株标准菌株进行鉴定，比较各菌种鉴定方法的优缺点，优化土壤微生物鉴定体系;采用脉冲场凝胶电泳对标准菌株进行分型初探;并对新疆盐碱地、川西北若尔盖铀矿区进行了土壤环境的调查，挑选部分优势菌株，考察它们对Cr(Ⅵ)的去除能力。主要结果如下: (1)采用16S rDNA、碳源利用鉴定法、脂肪酸图谱分析方法对从国内公认的菌种保藏中心购买的10株标准菌株进行鉴定，研究发现MIDI Sherlock全自动微生物鉴定系统最适合用于细菌鉴定，其对细菌鉴定的准确率菌达到90％以上;16SrDNA鉴定法最适合用于对放线菌进行鉴定;而真菌的鉴定最好选用Biolog全自动微生物鉴定系统。 (2)用脉冲场凝胶电泳法对枯草芽孢杆菌黑色变种、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、谷氨酸棒状杆菌、平常假丝酵母进行分型初探，结果显示:限制性内切酶Pst(I)和SaU3AI适合分离枯草芽孢杆菌黑色变种的大片段DNA，EcoRI和BamHI更适合枯草芽孢杆菌黑色变种的小片段DNA的分离;Xba(I)、EcoRI和HindⅢ更适合金黄色葡萄球菌小片段DNA的分离;用BamHI酶切的大肠杆菌DNA脉冲分离效果最好;Sma(I)比较适合用于谷氨酸棒状杆菌的PFGE分型研究;BIn(I)更便于平常假丝酵母的分型分析。这些标准菌株的图谱可进一步扩充PFGE指纹图谱。 (3)通过对新疆喀什地区三种典型植被环境（红柳区、灌木区、胡杨区）采集的土样进行研究，发现微生物的总数为红柳区＞灌木区＞胡杨树区;且细菌数量远大于放线菌及霉菌的数量;红柳区细菌数量最多，占细菌总数的69.35％，胡杨树区细菌最少;三个采样点的放线菌数量相近;红柳区及灌木区霉菌数量最多且均为胡杨树区霉菌数量的2倍;同种植被条件下，细菌、放线菌、真菌数量随着土壤深度增加变化趋势无明显规律;植物根部表面土壤中微生物数量是其周围土壤中微生物数优势菌株鉴定结果为:XJ-Ⅰ、XJ-Ⅲ和XJ-Ⅵ为Bacillus atrophaeus，XJ-Ⅴ、XJ-Ⅱ为Bacillus subtilis,XJ-Ⅳ为Staphylococcus gallinarum strain。 (4)对川西北若尔盖土壤环境调查结果显示:两采样点的地下水的水质以HCO3-SO4-Ca-Mg和HCO3-Ca为主，治理区内地下水的pH值6.9～7.4;采样点2的离子含量比采样点1多，采样点2的放射性元素含量也比采样点1多，两采样点土壤样品中U的浓度为0.045-4.49mg/kg，与普通处置库、铀矿周围土壤中铀含量相近。采样点1、2微生物的种类和数量随着距矿点的距离的变大而增加，两地微生物总量在远矿点中分别为近矿点的7.03倍及5.36倍，且该环境中细菌占优势;筛选出的优势菌鉴定结果为:若1-1、若2-1均为Kocuria rosea strain;若1-3、若2-3均为Brevibacterium sanguinis，若1-4、若2-4为Bacillus subtilis atropheaus。 (5)采用Cr(Ⅵ)压力筛选法对从新疆盐碱地筛选出的四株优势菌株:XJ-Ⅰ、XJ-Ⅱ、XJ-Ⅲ、XJ-Ⅳ进行Cr(Ⅵ)耐受和去除能力考察。结果表明XJ-Ⅰ、XJ-Ⅱ在Cr(Ⅵ)浓度为10mg/L的液体培养基中对Cr(Ⅵ)的去除率分别达99.70％及93.00％;在Cr(Ⅵ)浓度为30mg/L的液体培养基中XJ-Ⅱ对Cr(Ⅵ)的去除率为90.98％而XJ-Ⅰ菌株仅为65.32％;驯化后，XJ-Ⅱ菌株在Cr(Ⅵ)浓度为10mg/L、30mg/L的培养基中对Cr(Ⅵ)的去除率分别升至98.20％、95.55％; XJ-Ⅲ、XJ-Ⅳ此能力欠缺。 综上所述:MIDI Sherlock全自动微生物鉴定系统最适合用于细菌鉴定;16SrDNA鉴定法最适合用于对放线菌进行鉴定;而真菌的鉴定最好选用Biolog全自动微生物鉴定系统。利用脉冲场凝胶电泳对微生物进行分型研究还有待进一步调查。极端环境中微生物的分布与该环境中的植被和离子含量密切相关，不同环境中微生物的分布差异较大。从新疆盐碱地筛选出的四株优势菌中，XJ-Ⅱ对Cr(Ⅵ)的耐受性和去除率最强。
微生物鉴定系统;脉冲场凝胶电泳法;工艺参数;分布规律;土壤环境
西南科技大学
硕士
植物学
陈晓明
2013
中文
S154.3;Q938.2
103
2013-10-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）