海洋产脲酶细菌的筛选及诱导形成碳酸钙矿物的特征

产脲酶细菌普遍存在于自然界,其对碳酸钙的矿化作用被广泛用于工程地质和环境等各项工程领域;本研究旨在从北戴河新河河口海洋沉积物中分离产脲酶细菌,探讨其诱导形成碳酸钙的特征,为地质与工程领域的应用提供良好的材料.从海洋沉积物样品中共分离出33株细菌,经筛选,其中有10株细菌具有产脲酶活性,16S rRNA基因序列分析表明:...     

揭秘珊瑚礁

<正>“一树红花照碧海,一团火焰出水来。”这首老歌唱出了珊瑚的美丽。珊瑚在海底营固着生活,虽然长得像植物,但它实际上是一类动物。它们中的多数种类能分泌石灰质的外骨骼,堆积在一起形成珊瑚礁。珊瑚礁是海洋中最重要的生态系统之一,大约四分之一的海洋物种都得依靠珊瑚礁生活。珊瑚礁为它们提供了食物、庇护和繁殖场所,维持着海洋生态平衡和海洋生物的多样性,有“海洋中的热带雨林”的美誉。     

南海北部冷泉区沉积物中微生物丰度与甲烷浓度变化关系的初步研究

对2006年“海洋四号”在南海北部陆坡和深水冷泉活动区获得的两个重力活塞岩心中微生物丰度变化和甲烷浓度变化的关系进行了初步研究。荧光显微镜观察和直接计数结果表明,研究区冷泉微生物细胞形态有多种类型,但常见和占优势的是杆状、球状和链状。微生物丰度随不同站位和深度变化于106-105细胞个体/g之间。甲烷浓度高异常站位的微生物丰度大于甲烷浓度低的站位。在同一岩心中,微生物的丰度变化也和甲烷浓度变化相吻合,甲烷浓度高,微生物丰度大,反之亦然。该结果表明了冷泉微生物对沉积物中甲烷浓度的增加或减少十分敏感。     

ARTP诱变法分析深海沉积微杆菌Microbacterium sediminis YLB-01的耐压耐冷机理

深海微生物由于长期生活在高压、低温、黑暗、寡营养的极端环境中,必然会发展出与之相应的分子基础。近年来,对深海微生物极端环境适应性机理的研究是深海微生物研究的前沿课题。通过对一株耐冷、耐压的深海沉积微杆菌Microbacterium sediminis YLB-01进行ARTP诱变,成功获得了对低温和高压敏感的突变子9-3E5,突变子9-3E5与野生型菌株的基因组比较分析结果表明,SNP和In Del在突变子9-3E5全基因组上分布均匀,838个SNP位点位于编码区且为非同义突变,占总SNP数量的77.45%; 27个In Del中11个位于编码区且发生了移码突变;突变子9-3E5共有11条SV序列,长度为300～400 bp的序列占比为81.82%。以OR值 2、p 0.05为标准对突变基因进行富集,共富集到3个相关的功能集。在与细胞分裂相关的蛋白中发现了11个SNP突变位点,主要涉及细胞分裂蛋白Fts I、Fts W、Fts X和细胞分裂起始蛋白;在与DNA修复、合成相关的6个基因中发现了10个SNP突变位点;在与胞内运输和能量合成调控相关的2个基因中发现了3个SNP突变位点。我们推测细胞分裂、DNA损伤修复及合成、胞内运输对能量合成的影响这3类功能基因发生改变可能是突变子9-3E5相对于野生株YLB-01低温、高压耐受性改变的原因,M.sediminis YLB-01通过调节这些胞内的生理生化过程来应对外界低温和高压环境。     

祁连山水合物分布区不同高寒生态类型冬季表层土壤中古菌群落及变化特征

祁连山冻土区是我国青藏高原重要永久冻土区之一,也是我国陆域天然气水合物分布的重要地区。前期调查表明祁连山木里天然气水合物钻井区一带具 有丰富多样的高寒冻土生态类型。为了解该地区高寒草甸和高寒沼泽草甸表层土壤中古菌群落的多样性及分布特征,对2014年初冬在该区采集的表层土壤样品利用16S rRNA分子生物学技术和 地球化学等方法进行了分析和研究。结果显示,高寒草甸区土壤呈中性,而高寒沼泽草甸区土壤呈弱酸性。钻井区土壤中的TOC和顶空气甲烷含量均显著高于背景区,而在背景区内的两种生态 类型土壤中的TOC和顶空气甲烷含量差别较小。钻井区(除1个点)微生物细胞丰度高于背景区2~5倍。冬季表层土壤中的古菌多样性较低,含泉古菌的3个类群和广古菌的3个类群。不同植被类型 古菌群落的优势种群显著不同,在高寒草甸区为泉古菌门的Group Ⅰ.1b,而高寒沼泽草甸区为广古菌门的甲烷八叠球菌目(Methanosarcinales)。根据研究结果推测,土壤水分可能是导致高 寒草甸区和高寒沼泽草甸区细胞丰度和古菌群落差异的一个主要原因,高寒沼泽草甸区内产甲烷菌占优势可能与土壤高TOC含量有关。高寒沼泽草甸土壤中存在较丰富的产甲烷古菌,它们在厌 氧条件下的甲烷氧化作用也是土壤中甲烷来源之一。     

低渗煤层注CO2增抽瓦斯数值模拟与应用

针对低渗透性煤层瓦斯抽采难度大、抽采效率低等问题,基于CO₂-CH₄多组分气体竞争吸附作用,开展了注CO₂提高煤层瓦斯抽采率数值模拟与试验研究。首先,建立了考虑气-水两相流与Klinkenberg效应的煤层注CO₂促抽瓦斯流-固耦合模型,利用COMSOL软件进行了煤层注CO₂后煤层瓦斯压力、瓦斯含量和瓦斯抽采率等参数变化规律,并应用于工程试验。结果表明:构建的气-水两相流瓦斯抽采流-固耦合数学模型可靠、合理;注入CO₂抽采煤层气瓦斯压力、瓦斯含量均比未注入CO₂抽采下降速率快;现场试验后,注气抽采条件下瓦斯抽采浓度平均值是未注气条件下的2.02倍,瓦斯抽采纯量是后者的3倍。煤层注入CO₂气体后,瓦斯抽采量增加,显著促进了煤层瓦斯抽采。