發(fā)布時間：2020-11-07 12:03

　　 高密度集約化的淡水養(yǎng)殖模式中氮污染已成為淡水養(yǎng)殖健康發(fā)展的瓶頸之一。當前的淡水養(yǎng)殖迫切需要尋找一種快速有效的脫氮方法來解決養(yǎng)殖水體的氮污染問題。近年新發(fā)現的厭氧氨氧化菌具有脫氮能力,而且無需添加外來碳源,反應產物沒有二次污染,其脫氮反應可成為解決養(yǎng)殖系統(tǒng)氮污染的一種有效途徑。實驗首先利用聚合酶鏈反應-變性梯度凝膠電泳(PCR-DGGE)技術對廣東南沙區(qū)烏鱧(Snakehead)養(yǎng)殖池塘圍隔中沉積物的微生物群落結構進行了調查,以期了解淡水養(yǎng)殖池塘沉積物中是否存在厭氧氨氧化菌(Anammox)以及其生存環(huán)境中的微生物群落結構特征;然后運用高通量測序技術深度測序,獲得烏鱧養(yǎng)殖圍隔沉積物中厭氧氨氧化菌的群落結構信息,并與測定的沉積物環(huán)境因子的進行相關性分析,獲得影響?zhàn)B殖系統(tǒng)厭氧氨氧化菌群落結構的關鍵環(huán)境因子,為后續(xù)養(yǎng)殖系統(tǒng)利用厭氧氨氧化菌降低養(yǎng)殖氮污染提供基礎數據。實驗通過PCR-DGGE對烏鱧養(yǎng)殖圍隔沉積物中微生物群落進行分析,得出烏鱧養(yǎng)殖圍隔沉積物中存在厭氧氨氧化菌,占克隆序列的2%。烏鱧養(yǎng)殖圍隔沉積物中微生物群落結構主要由變形菌門(Proteobacteria)、放線菌門(Actinobacteria)、綠彎菌門(Chloroflexi)、擬桿菌門(Bacteroidetes)、酸桿菌門(Acidobacteria)、硝化螺旋菌門(Nitrospirae)、浮霉菌門(Planctomycetes)、厚壁菌門(Firmicutes)和芽單胞菌門(Gemmatimonadetes)組成。在養(yǎng)殖過程中,微生物群落結構變化不顯著(P0.05)。運用高通量測序技術(High-Throughput Sequencing)對烏鱧養(yǎng)殖圍隔沉積物中的厭氧氨氧化菌進行分析,厭氧氨氧化菌群落由Candidatus Brocadia和Candidatus Anammoxoglobus兩個屬的細菌組成,其中Candidatus Brocadia屬占的OTU平均為總Anammox群落OTU的99.6%。Candidatus Brocadia屬的細菌多存在于高氮污染的環(huán)境中,推斷烏鱧養(yǎng)殖水體中氮污染嚴重。養(yǎng)殖過程中厭氧氨氧化菌群落結構差異顯著(Rho=0.599,P0.01),CLUSTER聚類和MDS聚類分析得出,厭氧氨氧化菌群落結構根據月份的不同基本可以分為養(yǎng)殖前期、養(yǎng)殖中期和養(yǎng)殖后期3個群落。環(huán)境因子NO3-、總鐵和NH4+是影響厭氧氨氧化菌群落結構的最佳環(huán)境因子組合(Rho=0.79,P0.01),可能原因是這些環(huán)境因子是厭氧氨氧化反應的底物等。本研究表明烏鱧養(yǎng)殖圍隔沉積物中存在厭氧氨氧化菌,厭氧氨氧化菌群落結構由Candidatus Brocadi和Candidatus Anammoxoglobus兩個屬的細菌組成,主要以Candidatus Brocadia為主,Candidatus Brocadia屬的OTU平均為總Anammox群落OTU的99.6%。在養(yǎng)殖過程中,厭氧氨氧化菌群落結構在不斷演變(Rho=0.599,P0.01)。沉積物間隙水中7種環(huán)境因子(NO3-、總鐵、總錳、NH4+、SO42-、TOC和TN)影響厭氧氨氧化菌群落結構的最佳環(huán)境因子組合是NO3-、總鐵和NH4+(Rho=0.79,P0.01)。本研究探明了淡水養(yǎng)殖環(huán)境中厭氧氨氧化菌群落的分布及結構,為后續(xù)養(yǎng)殖系統(tǒng)利用厭氧氨氧化菌降低養(yǎng)殖氮污染提供基礎數據。
【學位單位】：上海海洋大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2016
【中圖分類】：X52;S965.199
【部分圖文】：

上海海洋大學碩士學位論文氧化菌產生的脫氮量占到海洋中全部脫氮量的 24%-67%[8]。針對厭氧氨氧化菌的研究已成為脫氮研究中的熱點，氮循環(huán)的研究將進入一個新臺階。1.3 淡水養(yǎng)殖水體氨氮失衡養(yǎng)殖水體的氮污染主要來源于人工投餌。當人工投入的氮源超過水體環(huán)境的自身凈化能力時，氮源就積累于水體中，并導致養(yǎng)殖水體環(huán)境的惡化，給養(yǎng)殖動物帶來危害。有研究指出人工投喂的飼料中大量的氮元素沒有被利用，而沉積于

厭氧氨氧化菌在氮循環(huán)中的地位Fig.1-2PositionofAnammoxbacteriainthenitrogen-cycle

圖 1-3 厭氧氨氧化菌結構圖（Boran, 2012）[19]Fig. 1-3Anaerobic ammonia oxidation bacteria structure梯烷膜脂存在與菌體的所有膜上，并與非階梯烷膜脂結合透性[20、21]�；�菌是一類利用亞硝酸鹽氧化過程獲得能量來同化二氧細菌[22]。厭氧氨氧化菌是厭氧型細菌，對氧含量的耐受范中的pH和溫度影響，有研究發(fā)現其在pH為6.7-8.3，溫度為4]。厭氧氨氧化菌對反應基質 NO2-和 NH4+的親和力常數都，含量過高會影響其活性[23、25]。厭氧氨氧化菌的繁殖時間富集的厭氧氨氧化菌呈紅色，其胞外成分為粘性的多聚物不同密度時形成的沉降帶不同已成功分離出厭氧氨氧化菌
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本文編號：2873921