廢棄鉆井泥漿降解細(xì)菌遺傳多樣性研究及兩株降解細(xì)菌新種的確定.pdf

1、石油天然氣是重要的化石能源，然而在油氣田的鉆探開采過程中會(huì)產(chǎn)生有大量鉆井泥漿，這些鉆井泥漿因成分復(fù)雜，有機(jī)污染物含量高，難以自然降解，排放在環(huán)境中會(huì)造成嚴(yán)重的污染。微生物修復(fù)因具有成本低、無污染、高效率等優(yōu)點(diǎn)，在廢棄鉆井泥漿治理方面具有廣泛的應(yīng)用前景。
　　本論文以分離自3種不同泥漿體系的36株降解細(xì)菌為材料，通過BOX-PCR、16SrDNA PCR-RFLP和16S rRNA基因序列系統(tǒng)發(fā)育分析，研究了泥漿降解細(xì)菌的遺傳多樣性

2、和系統(tǒng)發(fā)育地位;進(jìn)而篩選出優(yōu)勢(shì)降解菌，并對(duì)優(yōu)勢(shì)菌株的降解特性及其對(duì)柴油的代謝產(chǎn)物進(jìn)行了初步研究。采用形態(tài)學(xué)特征、生理生化特征、全細(xì)胞組分分析、16S rRNA基因和gyrB基因序列系統(tǒng)發(fā)育分析，以及DNA同源性分析等方法，確定了降解菌JH2和JHZ4的分類地位。研究結(jié)果如下:
　　(1)廢棄鉆井泥漿中降解菌具有豐富的遺傳多樣性。BOX-PCR指紋圖譜分析將36株降解菌分成了5個(gè)群;16S rDNA PCR-RFLP分析中，供試菌株

3、形成了18種16SrDNA遺傳圖譜類型，表明了廢棄鉆井泥漿中的降解菌具有豐富的遺傳多樣性。選取了15株代表菌測(cè)定16S rRNA基因全序列，并構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹以分析系統(tǒng)發(fā)育地位。結(jié)果顯示，泥漿降解細(xì)菌分別屬于芽孢桿菌屬(Bacillus)，鹽單胞菌屬(Halomonas)，假單胞菌屬(Pseudomonas)，Sinobaca菌屬、Belliella菌屬以及根瘤菌屬(Rhizobium)6個(gè)屬，其中芽孢桿菌為優(yōu)勢(shì)菌。
　　(2)在實(shí)

4、驗(yàn)室條件下，代表菌株均能有效去除廢棄泥漿的COD，降解柴油能力較強(qiáng)。其中，JH2菌株的降解效果最佳，處理7d后，鉆井泥漿中COD去除率達(dá)60.5％，對(duì)柴油降解率達(dá)50％。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，當(dāng)接種量逐步增加時(shí)，JH2菌株對(duì)鉆井泥漿中COD和柴油的降解率也隨之增加，在接種量為10％時(shí)，降解率最高。而且菌株JH2對(duì)環(huán)境pH具有較好的適應(yīng)性，在pH7.0和pH9.3條件下，JH2菌株均能很好地降解泥漿中COD和柴油。JH2能以柴油為惟一碳源生長，G

5、C-MS結(jié)果顯示，JH2可快速地將柴油中C10-C27直鏈烷烴和支鏈烷烴分解為小分子物質(zhì)。
　　(3)采用多相分類技術(shù)，確定了兩株潛在細(xì)菌新種的分類地位。
　　JHZ4T為兼性厭氧的革蘭氏陽性桿菌，主要的脂肪酸(＞10％)種類為anteiso-C15∶0，C-11∶0 iso3OH和iso-C16∶0，(G+C) mol％為50.4％(Tm)。與Paenibacillus amylolyticus DSM11747T,Pae

6、nibacillus xylanexedens DSM21292T和Paenibacillus tundrae DSM21291T的16S rRNA基因序列相似性為分別為98.6％，98.2％和98.1％。與類芽孢桿菌屬(Paenibacillus)菌株的gyrB基因序列相似性均小于85％;與Paenibacillusamylolyticus DSM11747T,Paenibacillus tundrae DSM21291T及Paeni

7、bacillusxylanexedens DSM21292T的DNA-DNA雜交率分別為32.4％±1.6，39.3％±0.6和4.9％±0.8。最終將該菌株命名為Paenibacillus qionglaiensis JHZ4T。
　　JH2T為嚴(yán)格好氧的革蘭氏陽性球菌，主要脂肪酸(＞10％)為anteiso-C15∶0和anteiso-C17∶0,(G+C) mol％為49％(Tm)。與Sinobaca qinghaiensi