浸矿微生物共培养体系在氟胁迫下的基因调控机理探索

为了探明混合浸矿微生物的耐氟性能及其基因调控机理,应用功能基因芯片(FGA-Ⅱ)研究了5株浸矿细菌(Acidithiobacillus ferrooxidans ATCC 23270,Leptospirillum ferriphilum YSK,Sulfobacillus thermosulfidooxidans ST,Acidithiobacills thiooxidans A01,Acidithiobacills caldus S1)所构成的共培养体系在4.8 mmol/L氟胁迫下的基因表达谱.结果表明,该共培养体系中与氟胁迫相关的基因主要涉及到硫代谢、细胞膜、电子传递、解毒、碳固定、氮代谢等多个方面功能的代谢途径,而且各个途径在短时间(60 min)氟胁迫倾向于高效表达,而长时间(120 min)氟胁迫各个途径更倾向于低效表达.芯片图谱分析表明,氟胁迫下共培养体系中起主导调节作用的是其中的优势种群,但是劣势种群在氟胁迫时很大程度上辅助了优势种群的生长及其氧化活性的保持.     

酸性矿坑水中一株兼性菌及其胞内聚合物的分离及表征

从取自江西德兴铜矿的酸性矿坑废水中分离出一株菌株（DX1-1），对其形态特征、生理生化、底物利用等特性进行了分析，结果表明该菌具有兼性菌的典型特征．该菌的生长温度范围是20～35℃，pH范围是2．0～5．0．提取该菌基因组DNA，扩增其16SRNA基因并进行序列测定，经系统发育分析确定该菌是一株Acidiphilium菌，进一步分析了其全细胞脂肪酸和DNA G＋C含量，中国典型培养物保藏中心将其定为隐藏嗜酸菌（Acidiphilium cryptum）．透射电镜显示该菌胞内可积累大量颗粒状聚合物．取该聚合物并进行红外、紫外吸收光谱检测，结果显示该聚合物具有聚-β-羟基丁酸酯（PHB）的典型特征．研究表明DX1-1菌株具有生产生物可降解材料（PHB）的潜力．     

高浓度镍环境中不同培养条件对浸矿微生物群落的影响

为了解高浓度镍环境中不同能源条件对浸矿微生物群落组成的影响,以59g/L(1 mol/L)的镍离子作为选择压力,在不同培养条件下富集酸性环境中的微生物,并通过聚合酶链式反应-限制性片段长度多态性(PcR-RFLP)技术分析微生物群落多样性.研究结果表明:在高浓度镍离子胁迫下仍存在多种微生物,分别属于变形菌门、酸杆菌和厚壁菌门.此外,研究还发现,不同的富集条件对微生物群落影响很大.当pH值为4时,以亚铁为能源的富集物中,其微生物群落主要以Acidiphilium属和Acidobacterias属为主;在以单质硫为能源的富集物中,90%的微生物属于Acidiphilium;在以硫酸亚铁、单质硫及酵母粉为能源的富集条件下,Acidiphilium和Pseudomonas 为优势种群.     

古矿井区域酸性矿坑水微生物群落的多样性

通过生态群落16S rRNA基因库的重建并采用限制性酶切长度多态性(RFLP)分析的方法,对铜绿山铜矿酸性矿水中微生物群落的多样性进行研究。通过RFLP对扩增出的327个16S rRNA PCR产物进行分析,对44个16S rRNA的克隆子进行测序。每个样点各有2～6个主要操作分类单元,这些操作分类单元所对应的克隆子数分别占各样点克隆子总数的56.3%～69.6%。93.8%的克隆子序列与现在的数据库中序列相似性大于90%。样点酸性矿坑水主成分分析与系统发育分析结果显示:在低pH值、高离子浓度的样点tls1与tls2中多数克隆子属于gamma-Proteobacteria(主要为Acidithiobacillus ferrooxidans)和Nitrospira科(主要为Leptospirillum);而在较高pH值、低离子浓度的样点tls3的克隆子多属于gamma-Proteobacteria(没有A.ferrooxidans)和alpha-Proteobacteria。在古矿井区域酸性矿坑水中微生物群落的多样性很低,生物地球化学特性相近的酸性矿坑水由具有相近的微生物群落组成。     

五种典型浸矿微生物的耐氟性状对比研究

在微生物冶金体系中,浸矿环境的压力很可能超出了浸矿菌种的耐受能力,提高浸矿菌种的耐受性是一个极具挑战性的难题.氟化物对微生物的生长具有很强的抑制或杀死作用.在本文所研究的五种浸矿细菌中,A.ferrooxidans的氟耐受性是最好的,其次是A.thiooxidans,再次是L.ferriphilum与A.caldus,最差的是S.thermosulfidooxidans.由此看出,中度嗜热浸矿菌比常温浸矿菌更容易被氟离子抑制.