单级自养脱氮系统中厌氧氨氧化菌的分子生物学鉴定.PDF

中国生物工程杂志　ＣｈｉｎａＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１０，３０（６）：６０６４ ? 单级自养脱氮系统中厌氧氨氧化菌的 分子生物学鉴定 １ １ １ ２ ２ 黄俊丽 　邹寒艳 　王贵学 　方　芳 　郭劲松 （１重庆大学生物工程学院　重庆　４０００３０） （２重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室　重庆　４０００３０） 摘要　对具有厌氧氨氧化作用的细菌进行更深入的分析有助于了解该菌在生物脱氮过程的应 用。对稳定运行、氨氮转化率及总氮去除率分别达到９０％及８０％左右的单级自养脱氮系统的底 部取活性污泥，采用分子生物学方法提取活性污泥细菌总ＤＮＡ，利用特异引物Ｐｌａ４６ｒｃ／Ａｍｘ８２０对 单级自养脱氮系统中的厌氧氨氧化菌１６ＳｒＤＮＡ基因进行 ＰＣＲ扩增。扩增产物经克隆、测序及 ＢＬＡＳＴ分析，结果表明该单级 自养脱氮系统中存在的厌氧氨氧化菌与 ＣａｎｄｉｄａｔｕｓＫｕｅｎｅｎｉａ ｓｔｕｔｔｇａｒｔｉｅｎｓｉｓ和ＣａｎｄｉｄａｔｕｓＢｒｏｃａｄｉａａｎａｍｍｏｘｉｄａｎｓ的１６ＳｒＤＮＡ序列同源性达９９％，进化分析证明 与ＣａｎｄｉｄａｔｕｓＫｕｅｎｅｎｉａｓｔｕｔｔｇａｒｔｉｅｎｓｉｓ进化上较为接近。 关键词　单级自养脱氮系统　厌氧氨氧化菌　鉴定　１６ＳｒＤＮＡ 中图分类号　Ｑ９３－３３１ 　　氮素是引起水体富营养化的主要因素之一，氮污 氧化菌微生物方面的研究进展缓慢［４］，因此目前采用 染物一直是污水处理和水污染控制的焦点问题，各种 传统的微生物分离培养方法还无法分离纯化培养厌氧 ［５］ 生物脱氮新工艺的开发也成为环境科学与工程领域的 氨氧化菌 ，而分子生物学方法在一定程度上可以克 研究热点。与传统的硝化、反硝化脱氮过程相比，单级 服这些局限性，因此成为当前研究厌氧氨氧化菌的重 ［６］ 自养脱氮系统是在同一反应器中完成氨氮的硝化和反 要手段 。分子生物学方法主要包括：通过ＰＣＲ扩增 ［１］ ［７］ 硝化的新型脱氮工艺之一 。由于该系统在运行过程 检测 ＡＮＡＭＭＯＸ微生物 、用 ＦＩＳＨ检测 ＡＮＡＭＭＯＸ ［８］ 中无需外加碳源，从而有效克服了传统硝化反硝化工 菌 、高级的 ＦＩＳＨ方法测定 ＡＮＡＭＭＯＸ菌的活性 艺需以有机电子供体支持反硝化的问题，可节省１００％ ［ＦＩＳＨ和微自动放射线照相技术（ＦＩＳＨＭＡＲ）和ＦＩＳＨ ［２］ 靶标在 １６Ｓ和 ２３ＳｒＲＮＡ基因间的间隔区域（ＩＳＲ 的碳源和６２．５％的耗氧量 。因此，单级自养脱氮工 ［９］ 艺将为废水脱氮提供一种经济有效的处理手段。 ＦＩＳＨ）］ 等。本研究利用稳定运行、氨氮转化率及总 　　目前单级自养脱氮系统的脱氮机理尚不清楚。一 氮去除率分别达到９０％及８０％的单级自养脱氮系统， 般认为，单级自养脱氮工艺可通过亚硝化和厌氧氨氧 从富集的厌氧氨氧化污泥中提取细菌总ＤＮＡ，采用厌 ［３］ 氧氨氧化菌１６ＳｒＤＮＡ的分子生物学方法，对单级自养 化的工艺组合方式实现 ，即由亚硝化