规模化秸秆沼气反应器中微生物群落结构分析
发布时间：2023-05-06 17:57
中国是世界上秸秆资源最丰富的国家之一。利用农作物秸秆进行厌氧发酵产沼气，是一条清洁高效的秸秆能源化利用途径，但在秸秆沼气发酵过程中存在着产气不稳定等问题。因此，明确沼气发酵中的微生物群落，可为摸清以农作物秸秆为原料的厌氧沼气发酵规律，优化厌氧发酵工艺，保证厌氧反应器稳定运行及提高沼气产气率提供理论依据。 本文采用现代分子生物学分析方法，通过基于PCR的T-RFLP和克隆文库构建相结合的研究方法，对秸秆沼气工程中细菌、甲烷古菌与厌氧纤维素降解菌的群落结构进行分析，结果表明： (1)供试秸秆沼气发酵体系中细菌种类十分丰富，主要属于七大类群，分别为Firmicutes（厚壁菌门）、Bacteroidetes（拟杆菌门）、Proteobacteria（变形菌门）、Chloroflexi（绿弯菌门）、Tenericutes（无壁菌门）、Actinobacteria（放线菌）和Synergistetes。其中以变形菌门、厚壁菌门和拟杆菌门为主，三者分别占库容40.48%、30.1%与21.45%。其中的的优势细菌共有5种，经与Genebank中数据比较，分别类似于Thermopolyspora f...
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 引言
1.1 中国规模化秸秆沼气工程现状
1.1.1 秸秆的分布特征及特性
1.1.2 秸秆原料预处理方法
1.1.3 秸秆沼气发酵工艺类型
1.1.4 沼气利用方式
1.2 沼气发酵厌氧生物降解过程
1.2.1 厌氧消化过程
1.2.2 不产甲烷菌和产甲烷菌的关系
1.2.3 厌氧纤维素降解菌在秸秆沼气工程中的作用
1.3 秸秆沼气工程中微生物群落研究方法
1.3.1 分子生物学研究微生物的方法
1.3.2 末端限制性片段长度多态性（T-RFLP）技术
1.4 研究目的和意义
第二章 我国规模化秸秆沼气工程调研与样品采集
2.1 秸秆沼气工程调研方法与内容
2.1.1 调研范围
2.1.2 调研内容
2.1.3 我国规模化秸秆沼气工程的总体状况
2.2 样品采集
第三章 秸秆沼气工程中细菌群落结构分析
3.1 实验材料
3.1.1 厌氧污泥样品来源
3.1.2 分子生物学试剂及培养基
3.1.3 主要实验仪器及实验耗材
3.2 实验方法
3.2.1 基因组 DNA 提取
3.2.2 末端限制性片段长度多态性（T-RFLP）分析
3.2.3 克隆文库构建
3.3 试验结果与分析
3.3.1 基因组 DNA 提取结果
3.3.2 细菌 T-RFLP 结果分析
3.3.3 克隆文库
3.3.4 T-RFLP 与克隆文库结果结合分析
3.4 小结
第四章 秸秆沼气工程中古菌群落结构分析
4.1 实验材料
4.2 实验方法
4.2.1 基因组 DNA 提取
4.2.2 T-RFLP 方法
4.2.3 克隆文库方法
4.3 实验结果与分析
4.3.1 细菌 T-RFLP 结果分析
4.3.2 克隆文库
4.3.3 T-RFLP 与克隆文库结果结合分析
4.4 小结
第五章 秸秆沼气工程中纤维素降解菌的多样性分析及菌株初步分离
5.1 实验材料
5.1.1 厌氧污泥样品来源
5.1.2 分子生物学试剂及培养基
5.1.3 主要实验仪器及实验耗材
5.2 实验方法
5.2.1 基因组 DNA 提取
5.2.2 末端限制性片段长度多态性（T-RFLP）分析
5.2.3 克隆文库构建
5.2.4 厌氧纤维素菌初步分离
5.3 实验结果与分析
5.3.1 Cel48 基因 T-RFLP 结果分析
5.3.2 克隆文库
5.3.3 T-RFLP 与克隆文库结果结合分析
5.3.4 厌氧纤维素菌初步分离
5.4 小结
第六章 结论及工作展望
6.1 结论
6.2 工作展望
参考文献
致谢
作者简介
本文编号：3809361
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 引言
1.1 中国规模化秸秆沼气工程现状
1.1.1 秸秆的分布特征及特性
1.1.2 秸秆原料预处理方法
1.1.3 秸秆沼气发酵工艺类型
1.1.4 沼气利用方式
1.2 沼气发酵厌氧生物降解过程
1.2.1 厌氧消化过程
1.2.2 不产甲烷菌和产甲烷菌的关系
1.2.3 厌氧纤维素降解菌在秸秆沼气工程中的作用
1.3 秸秆沼气工程中微生物群落研究方法
1.3.1 分子生物学研究微生物的方法
1.3.2 末端限制性片段长度多态性（T-RFLP）技术
1.4 研究目的和意义
第二章 我国规模化秸秆沼气工程调研与样品采集
2.1 秸秆沼气工程调研方法与内容
2.1.1 调研范围
2.1.2 调研内容
2.1.3 我国规模化秸秆沼气工程的总体状况
2.2 样品采集
第三章 秸秆沼气工程中细菌群落结构分析
3.1 实验材料
3.1.1 厌氧污泥样品来源
3.1.2 分子生物学试剂及培养基
3.1.3 主要实验仪器及实验耗材
3.2 实验方法
3.2.1 基因组 DNA 提取
3.2.2 末端限制性片段长度多态性（T-RFLP）分析
3.2.3 克隆文库构建
3.3 试验结果与分析
3.3.1 基因组 DNA 提取结果
3.3.2 细菌 T-RFLP 结果分析
3.3.3 克隆文库
3.3.4 T-RFLP 与克隆文库结果结合分析
3.4 小结
第四章 秸秆沼气工程中古菌群落结构分析
4.1 实验材料
4.2 实验方法
4.2.1 基因组 DNA 提取
4.2.2 T-RFLP 方法
4.2.3 克隆文库方法
4.3 实验结果与分析
4.3.1 细菌 T-RFLP 结果分析
4.3.2 克隆文库
4.3.3 T-RFLP 与克隆文库结果结合分析
4.4 小结
第五章 秸秆沼气工程中纤维素降解菌的多样性分析及菌株初步分离
5.1 实验材料
5.1.1 厌氧污泥样品来源
5.1.2 分子生物学试剂及培养基
5.1.3 主要实验仪器及实验耗材
5.2 实验方法
5.2.1 基因组 DNA 提取
5.2.2 末端限制性片段长度多态性（T-RFLP）分析
5.2.3 克隆文库构建
5.2.4 厌氧纤维素菌初步分离
5.3 实验结果与分析
5.3.1 Cel48 基因 T-RFLP 结果分析
5.3.2 克隆文库
5.3.3 T-RFLP 与克隆文库结果结合分析
5.3.4 厌氧纤维素菌初步分离
5.4 小结
第六章 结论及工作展望
6.1 结论
6.2 工作展望
参考文献
致谢
作者简介
本文编号：3809361
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