基于PCR-DGGE方法的餐廚垃圾堆肥微生物多樣性分析.pdf

1、堆肥化是依靠自然界廣泛分布的細菌、真菌、放線菌等微生物，是自然界微生物降解過程的強化，微生物是堆肥處理系統(tǒng)中的主有功能生物，充分了解其中的微生物學(xué)原理能為改進堆肥處理工藝、提高堆肥處理效率提供理論依據(jù)。但基于培養(yǎng)和分離純化的環(huán)境微生物群落研究方法已經(jīng)無法滿足研究者對環(huán)境微生物進行快速、準確的分析與鑒定的要求。利用分子生物學(xué)技術(shù)PCR-DGGE，研究者可以在不對微生物進行分離培養(yǎng)的情況下對其進行研究，并進行微生物群落的結(jié)構(gòu)和功能進行分析，

2、結(jié)果快速、準確。 本論文使用基于16S rDNA的PCR-DGGE(變性梯度凝膠電泳)技術(shù)對城市餐廚垃圾堆肥過程中細菌種群結(jié)構(gòu)隨時間的變化進行了研究。在堆肥不同時間取樣，進行了堆肥物理化學(xué)參數(shù)的變化分析和DOGE分析，結(jié)果顯示，堆肥最終pH值接近7.5；C/N為20.04；堆肥溫度高于50℃天數(shù)為7d，最高達64℃，可有效殺滅致病菌；PCR-DGGE圖譜顯示，不同時間堆肥樣中細菌DOGE圖譜有著明顯的差異性，堆肥升溫期細菌種群豐

3、富，優(yōu)勢種群不明顯；高溫期細菌種群減少，優(yōu)勢種群明顯；降溫期細菌種群結(jié)構(gòu)基本保持穩(wěn)定。溫度對堆肥過程中細菌種群具有明顯的篩選作用。堆肥各階段DGGE圖譜相似性Cs值比較低，堆肥處理后細菌種群結(jié)構(gòu)與堆肥原料之間存在明顯差異。 使用PCR-DGGE和系統(tǒng)發(fā)育分析對餐廚垃圾高溫堆肥中嗜熱細菌種群結(jié)構(gòu)進行了研究。研究對象為堆肥高溫階段(>50℃)的7d，從這7d的堆肥樣中提取微生物總DNA，使用細菌通用引物對(GC-341F/907R)

4、從總DNA中成功PCR擴增出目標16S rDNA片段，對擴增16S rDNA進行DGGE分析，DOGE條帶相似性Cs值分析和切膠測序，使用序列數(shù)據(jù)進行同源性分析并建立了系統(tǒng)發(fā)育樹。結(jié)果表明，堆肥高溫階段有著比較豐富的細菌多樣性，同時存在明顯的優(yōu)勢種群結(jié)構(gòu)變化，切膠測序和系統(tǒng)發(fā)育分析結(jié)果表明，大部分高溫階段優(yōu)勢種群序列與芽孢桿菌屬(Bacillus)和梭菌屬(Clostridium)中的嗜熱菌群具有較近的親緣關(guān)系。 研究了餐廚垃圾

5、堆肥高溫階段中真菌和放線菌種群結(jié)構(gòu)，通過微生物總DNA的提取和使用真菌特異性引物對(GC-NS7/NS8)、放線菌特異性引物對(GC-R513/F243)擴增目標片段，對PCR產(chǎn)物進行DGGE分析和相似性Cs值分析，結(jié)果表明：高溫階段餐廚垃圾堆體中真菌、放線菌優(yōu)勢種群明顯。高溫期真菌經(jīng)歷比較明顯的三個階段，高溫期堆體中放線菌生長與真菌生長規(guī)律類似。餐廚垃圾堆肥高溫期真菌、放線菌DGGE圖譜相似性Cs值不高，堆體中真菌、放線菌群落經(jīng)歷了明