嗜酸异养细菌的分离鉴定及其在生物浸矿中的生态学作用研究

摘要

嗜酸微生物种类比较复杂多样，依据营养分为自养、异养。对于酸性矿水中大量异养菌的研究有限，阻碍了这些生物的生态学研究。在对所分离嗜酸异养菌生理性质的研究基础上，需进一步研究以确立酸性矿水中嗜酸异养菌的分类学地位并确定它们在环境中的作用，对生物浸矿酸性体系中的异养菌与自养菌互作进行初步研究，以更好地指导生物浸矿的发展。 本实验室从陕西略阳、江西德兴和永平的铜矿中采集样品，从中分离、纯化出三株嗜酸异养菌，分别进行菌种保藏，做细胞形态、生理、生化及系统发育学研究。通过细胞染色、光学显微镜和透射电子显微镜的观察发现，这三株细菌均为杆状，G<'->，能运动，无芽胞：最适生长温度在30℃～35℃之间，为常温菌；三菌株最适初始pH在3.0～3.5左右；都不能氧化硫和亚铁离子，即不能利用无机能源，其营养型为专性化能有机营养型细菌。 16S rDNA序列分析及其系统发育研究表明，LY-1菌株与Acidiphilium cryptum IPV、DX-4菌株与Acidiphilium multivorum AIU 301以及YP-6菌株与Pseudomonas (AY014828)的同源关系最近，而且LY-1与DX-4也具有高度同源性，但它们与YP-6的亲缘关系很远。 为研究嗜酸异养菌在微生物浸矿环境中的生态学作用，检测所分离的三株嗜酸异养细菌对自养菌．Atferrooxidans生长的影响及其对浸矿环境中Fe<'3+>的还原。研究表明，这三株异养菌都能不同程度促进自养细菌At．ferrooxidans的生长。通过测定异养菌与自养菌混合培养的pH值和Fe<'2+>浓度的变化，发现LY-1和DX-4促进自养菌浸矿活性的作用比YP-6强，这与它们促进自养茵生长趋势是一致的。测定这三株异养菌还原Fe<'3+>的试验表明它们都能还原Fe<'3+>，还原速率各有不同，LY-1最快，DX-4次之，YP-6最慢。

目录

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缩略词表

第一章文献综述

1.1生物浸矿的研究概况及进展

1.2细菌浸矿机理的研究进展

1.3生物浸矿体系中的微生物及其作用

1.3.1自养微生物及其作用

1.3.2兼性异养微生物及其作用

1.3.3异养微生物及其作用

1.4.生物浸矿体系中嗜酸异养菌的多样性及其环境影响因素

1.4.1嗜酸异养菌的多样性

1.4.2温度与嗜酸微生物

1.4.3分子氧与嗜酸微生物

1.5细菌分类学及系统学研究方法

1.6微生物互作的研究进展

1.6.1微生物互作的类型

1.6.2酸性环境中微生物群落之间的相互作用

1.7本研究的目的与意义

第二章嗜酸异养菌的分离纯化

2.1供试材料

2.1.1供试菌株

2.1.2培养基

2.2方法

2.2.1嗜酸异养菌的分离

2.2.2细菌的保存

2.3结果与分析

2.4讨论

第三章嗜酸异养菌的生理、生化及系统发育学研究

3.1材料与方法

3.1.1供试材料与试剂

3.1.2仪器

3.2方法

3.2.1传统分类学鉴定法

3.2.2现代分子生物学分类鉴定

3.3结果与分析

3.3.1传统分类鉴定法

3.3.2生理特征测定

3.3.3生化特征测定

3.3.4现代分子生物学分类鉴定

3.4讨论

第四章嗜酸异养菌在生物浸矿体系中的生态学作用

4.1材料与方法

4.1.1供试材料

4.1.2方法

4.2结果与分析

4.2.1嗜酸异养菌与At.ferrooxidans的混合培养

4.2.2嗜酸异养菌对At.ferrooxidans生长的影响

4.2.3嗜酸异养菌对At.ferrooxidans浸矿活性的影响

4.2.4嗜酸异养菌对Fe3+的还原

4.3讨论

结论与展望

参考文献

致谢