沼气发酵微生物群落结构的研究及宏基因集的构建

发布时间：2023-09-28 21:49

　　沼气是一种可再生的、清洁的和重要的温室气体负净排放生物质能源,其生产过程是一个由大量的微生物介导的过程。了解参与沼气发酵的微生物种类和这些微生物的协作关系,对于更好的设计和优化沼气发酵工艺是非常必要的。本研究对采集自全国不同地区的、包含各种发酵底物的、生产规模的大型沼气发酵工程的沼气发酵样品进行了宏基因组研究,以揭示与沼气发酵相关的为微生物类群。其中,对采集自江苏样品的研究,我们构建出一个包含1.18Mb基因的参考序列,并通过将不同样品的测序数据比对到该参考序列上,比较不同研究条件对沼气发酵微生物的影响。结果表明不同的样品起始量对沼气发酵微生物没有影响,而不同DNA提取试剂盒将对沼气发酵微生物群落结构产生影响,但对于不同的底物发酵样品,影响程度有差异。同时,不同底物发酵的沼气发酵微生物纯在明显差异。目前,我们对采集自全国的116个样品进行了宏基因组测序,并获得了 3.5 Tb的原始数据,该数据正在进一步的处理中。通过对这一批数据的分析,我们将获得一个完整的关于沼气发酵的微生物基因集。

【文章页数】：74 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
符号表
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 沼气发酵过程
    1.3 沼气发酵微生物研究现状
    1.4 研究的目的和意义
第二章 实验材料与方法
    2.1 实验材料
        2.1.1 样品的采集
            2.1.1.1 江苏和上海样品的采集
            2.1.1.2 全国沼气发酵样品的采集
        2.1.2 主要试剂和试剂盒
        2.1.3 主要仪器
    2.2 研究方法
        2.2.1 DNA提取
            2.2.1.1 PowerSoil试剂盒提取DNA
            2.2.1.2 FastDNA试剂盒提取DNA
        2.2.2 Illumina PCR-Free文库构建
        2.2.3 Illumina测序
        2.2.4 生物信息学分析
第三章 不同实验条件及发酵底物对沼气发酵微生物的影响
    3.1 引言
    3.2 结果与分析
        3.2.1 样品总DNA的提取
        3.2.2 测序数据组装与注释
            3.2.2.1 测序数据统计
            3.2.2.2 测序数据预处理
            3.2.2.3 测序数据组装
            3.2.2.4 基因预测和注释
        3.2.3 不同样品起始量对沼气发酵微生物的影响
            3.2.3.1 不同样品起始量对DNA得率和纯度的影响
            3.2.3.2 不同样品起始量对微生物的影响
        3.2.4 不同细胞破碎方法对沼气发酵微生物的影响
        3.2.5 不同试剂盒对沼气发酵微生物的影响
            3.2.5.1 不同DNA提取试剂盒对DNA得率和纯度的影响
            3.2.5.2 不同DNA提取试剂盒对微生物的影响
        3.2.6 不同底物发酵液体中沼气发酵微生物的差异
    3.3 本章小结
第四章 沼气发酵微生物基因集的构建
    4.1 引言
    4.2 结果与分析
        4.2.1 沼气发酵工程在全国的分布
        4.2.2 沼气发酵底物的种类
        4.2.3 测序数据预处理
        4.2.4 下一步研究计划
    4.3 本章小结
致谢
参考文献
个人简历
博士期间主要学术成果
博士后期间主要学术成果
永久通信地址



本文编号：3848662