PCR-DGGE法による都市下水生物膜内の硝化細菌群の多様性評価

PCR-DGGE法评价城市污水生物膜硝化细菌多样性

基本信息

批准号：
11750483
负责人：
岡部聡
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11750483/
关键词：
生物膜硝化細菌 16Sr DNA 系統分類解析 PCR-DGGE 多様性

项目摘要

本研究は、生物学的窒素除去プロセスを安定的に運転管理し、処理効率をより向上させることを目的として、16S rRNA遺伝子のクローニング解析とFISH法により都市下水生物膜内に存在する硝化細菌群の多様性を評価するとともに、in stiuでの優占種の動態解析を行うことを目的としたものである。16S rRNA遺伝子解析により都市下水中で培養された生物膜内ではNitrosomonas ureaeに近縁なクローン(相同性約96%)が、人工基質により培養された生物膜内では増殖速度の大きいNitrosomonas eutrophaに近縁な硝化細菌のクローン(約相同性96%)が高頻度で検出され、これら生物膜内のアンモニア酸化細菌の優占種と推定された。その他にも両生物膜より多種多様のアンモニア酸化細菌に近縁なクローンを検出することができた。さらにこの結果は人工基質によって培養されたことにより、優占種が変化したことを示唆しており、FISH法により生物膜形成過程におけるアンモニア酸化細菌の優占種の遷移について検討した。その結果、生物膜の形成とともにNso190とNsm156の両プローブではハイブリするがNEUではハイブリしないアンモニア酸化細菌(すなわちN.ureae)から、N.eutropha及びN.europaeaへのアンモニア酸化細菌の優占種が変化することを視覚的に示すことができた。この結果は16S rRNA遺伝子のクローニング解析の結果と一致するものであった。一方、亜硝酸酸化細菌に関しては生物膜内における存在比率が非常に小さく、本研究で用いた真正細菌に特異的なプライマーセットではその存在が確認できなかった。

本研究旨在稳定运行和管理生物脱氮过程，进一步提高处理效率。本研究的目的是利用16S rRNA基因克隆分析和FISH方法调查城市污水生物膜中存在的硝化细菌群落。本研究的目的是评估物种的多样性并分析原位优势物种的动态。 16S rRNA基因分析显示，在城市污水培养的生物膜中发现了与亚硝化单胞菌密切相关的克隆（同源性约为96%），而在人工基质培养的生物膜中发现了与生长速度较高的亚硝化单胞菌密切相关的克隆。经常检测到边缘硝化细菌的克隆（大约 96% 同源性），并被认为是这些生物膜内氨氧化细菌的优势物种。此外，我们能够在两种生物膜中检测到与氨氧化细菌密切相关的多种克隆。此外，这一结果表明，由于人工基质上的培养，优势种发生了变化，我们利用 FISH 方法研究了生物膜形成过程中氨氧化细菌优势种的转变。结果，随着生物膜的形成，与Nso190和Nsm156探针杂交但不与NEU杂交的氨氧化细菌（即N.ureae）的优势菌种变为N.eutropica和N.europaea I。能够直观地表明事情正在发生变化。该结果与16S rRNA基因克隆分析结果一致。另一方面，生物膜中亚硝酸盐氧化细菌的丰度极小，并且使用本研究中使用的真细菌特异性引物组无法证实它们的存在。