分子生态学在生物膜微生物研究中的应用前景.pdf

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1、化学工程师ChemicalEngineer2013年第O2期文章编号：10o2—1124(2013}02一o046—04：环。：分子生态学在生物膜微生物蘧研究中的应用前景李妙婉，于衍真，冯岩(济南大学土木建筑学院。山东济南250022)摘要：利用分子生态学技术分析研究生物膜内细菌种群，对有效处理污水，提高氮磷去除率有着极为重要的意义。本文介绍了提取总DNA、PCR、DGGE、RFLP、SSCP和FISH等常见分子生态学技术，综述了国内外的研究进展，探讨了分子生态学技术在生物膜内微生物群落研究的应

2、用前景，为探寻生物膜内微生物的多样性、结构与分布以及动态性拓宽了思路。关键词：PCR；DGGE；RFLP；SSCP；FISH；微生物群落；生物膜中图分类号：TS201．3；Q93文献标识码：AProspectsofmolecularecologyinbiofilmmicrobiologyresearch‘LIMiao—wan，YUYan—zhen，FENGYan(SchoolofCivilEngineeringandArchitecture，UniversityofJinan，Jinan2500

3、22，China)Abstract：Usemolecularecologytechnologytoanalyzebacteriapopulationsinbiofilm，whichhasaveryim-portantsignificanceforeffectivesewagetreatmentandimprovementofnitrogenandphosphorusremovalrate．ThisarticledescribedtheextractionoftotalDNA，PCR，DGGE，R

4、FLP，SSCP，FISHandothercommonmoleculareco]o—gytechniques，summarizedresearchesatdomesticandforeign，discussedtheapplicationprospectsofmoleculare—cologytechniquesforstudyofmicrobialcommunitiesinbiofilm，broadenedtheideaofexploringthediversityofmicroorganis

5、ms，thestructureanddistribution，aswellasthedynamic．Keywords：PCR；DGGE；RFLP；SSCP；FISH；microbialcommunities；biofilm曝气生物滤池(BiologicalAeratedFilter，简称“BAF”)出现在80年代的欧洲，在90年代已经发展1与微生物群落结构分析相关的分成熟，但在我国的研究应用整整晚了近l0—15年的子生态学研究方法时间。近年来，国内学者对BAr的研究多见于反应1．1样品总DNA提

6、取器处理效能和工艺特性的探讨，而有关微生物种群作为分子生态学技术的第一步，提取样品总组成等机理研究却一直进展缓慢⋯。微生物群落的DNA十分关键。由于土壤、活性污泥和生物膜等样多样性、结构与分布和动态性对维护和运行BAF有品中细菌种类繁多并且含有相当多的杂质，怎样高着十分核心的作用。及时观测微生物群落的动态变效地裂解细胞、充分释放DNA、有效去除杂质已成化，是对BAF进行有效调控的关键。然而，传统的微为研究热点。而试剂盒法是目前广泛使用的方法之生物研究方法并不能满足跟踪研究的要求，分子生一态学技术

7、的迅速发展让揭示污染物负荷和微生物，它包含了一整套的细胞裂解和DNA纯化的程序，是一种针对土壤样品的方法，但通常情况下也适群落以及BAF处理效果之间的相互关系成为可能，用于活性污泥及生物膜。目前，比较常用的试剂盒现已成为污水处理中一个具有广泛应用前景的研有QIAampRDNAminikit，FastDNASpinKitfor究方向。Soil，柱式基因组DNA抽提试剂盒等。1．2聚合酶链式反应收稿臼期：2012一l1—3OPCR技术是二十世纪80年代中期由Kery基金项目：中国国家科学基金会(Ns

8、Fc51178207)；山东省国家科学基金会(ZR2011EEM003)财政支持Mullis发展起来的一种在短时间内即可扩增获得大作者简介：李妙婉(1989一)，女，山东济南，在读硕士研究生，市政工程量目的基因技术，具有产率高、特异灵敏、操作简专业。便、易自动化等优点。对含少量生物量的样品，PCR通讯作者：于衍真，女，教授，硕士生导师。2013年第2期李妙婉等：分子生态学在生物膜微生物研究中的应用前景47技术是十分有效的，解决了在分子生态学中受到的2．1微生物群落的多样性研究DNA量限制的问题，