土壤包气带强化反应层脱氮的控制因素与性能研究

包气带作为防止地下水硝酸盐污染的天然屏障,其反硝化效果通常受到碳源的限制。针对地下水硝酸盐污染防治技术现状,本文采用Ca(OH)₂处理的玉米芯作为反硝化的碳源材料,构建包气带强化反应层,用响应曲面法研究硝酸盐浓度、含水量和温度的交互作用对脱氮性能影响,并用硝态氮去除率、亚硝态氮累积、pH值变化以及溶解性有机碳(dissolved organic carbon, DOC)淋失通量综合评价脱氮性能,最后采用高通量测序揭示脱氮层中微生物变化。研究结果表明:温度、含水量以及温度和含水量交互作用对硝态氮去除率影响显著,其中温度是反硝化过程中最关键的因素;系统运行74天后,硝态氮去除率达到50%,亚硝态氮累积量(以N计)大多低于3 mg/L,pH值维持在7.0左右,DOC淋失通量(以C计)介于0.10.2 mg/(cm²·d);高通量测序发现,脱氮层中微生物的丰富度降低,而与反硝化和碳分解有关的微生物相对丰度提高,在碳源的刺激下微生物向有利于脱氮的方向演变。     

The genetic structure of the exotic ascidian Styela plicata (Tunicata) from Italian ports,with a re‐appraisal of its worldwide genetic pattern

The pleated ascidian Styela plicata (Lesueur, 1823) is a solitary species commonly found in ports and marinas around the world. It has been recorded in the Mediterranean region since the mid‐19th century. In the present work, the species’ genetic diversity was analysed, employing a 613‐bp portion of the mitochondrial cytochrome c oxidase subunit I (COI) gene from 149 individuals collected in 14 ports along Italian coasts at spatial scales ranging from 1 to approximately 2200 km. Haplotype and nucleotide diversity values were h = 0–0.933 (total h = 0.789) and π = 0–0.145 (total π = 0.0094), respectively. A general southward trend of increasing within‐population genetic diversity was observed. Analysis of molecular variance revealed significant genetic structuring but no significant differences were detected among basins, and no isolation by distance was found. Our data were integrated with the COI sequences available from previous studies and re‐analysed in order to investigate the possible routes of introduction of this ascidian into the Mediterranean Sea. The presence of the two COI haplogroups detected in previous molecular investigations on S. plicata at intercontinental spatial scale was confirmed in the Mediterranean Sea. The results revealed multiple introductions of S. plicata, although some locations appear to have experienced rapid expansion from few founding individuals with reduced genetic diversity. However, continuous introductions would confound the pattern deriving from single founder events and make it difficult to estimate the time needed for gene diffusion into established populations. This mixing of effects creates difficulties in understanding the past and current dynamics of this introduction, and managing this alien invasive ascidian whose genetic structure is continuously shuffled by vessel‐mediated transport.     

长牡蛎(Crassostrea gigas)中ChIP-seq 方法的建立

染色质免疫共沉淀技术(ChIP)作为研究DNA 结合蛋白与DNA 相互作用最有力的工具, 越 来越受到重视。但目前该技术在牡蛎等贝类中的应用尚未见相关报道。为了研究长牡蛎早期胚胎发 育过程中表观遗传信息的变化模式, 本文在长牡蛎胚胎中探索并建立了一套完整的染色质免疫共沉 淀方法, 构建了高质量的高通量测序文库, 首次获得了牡蛎全基因组水平的组蛋白H3K4me3 修饰分 布, 从而为研究牡蛎的表观遗传调控奠定了基础。     

栉孔扇贝16S rRNA基因片段序列的多态性研究

采用PCR技术扩增了栉孔扇贝（Chlamys farreri)线粒体DNA的16SrRNA基因片段，PCR产物经T载体连接之后进行了克隆，测序，得到634bp的核苷酸序列；分析了该片段的大连，烟台，青岛，朝鲜4个自然群体31个个体的核苷酸序列多态性，共检测到26个多态性核苷酸位点，18种单倍型，结果表明，4个群体中以朝鲜群体遗传多样性最高，其次为烟台，青岛群体，大连群体最低；不同自然分布区的栉孔扇贝未出现明显的遗传分化。     

宁波沿海陆源排污口拟杆菌(Bacteroidetes)分布的特点

采用高通量454焦磷酸测序方法对宁波沿海2个重点排污口、8个一般排污口的20个站位水样进行分析,得到2011年3月、5月、8月、10月份各排污口总体微生物以及拟杆菌纲的分布情况。通过对454测序结果分析,共成功鉴定24个门,主要包括变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和后壁菌门(Firmicutes)等。其中拟杆菌门的变化趋势与梭杆菌门(Fusobacteria)相似,均为随月份的增加而递增的趋势。在拟杆菌门下,共鉴定出3个纲3个目9个科27个属,4个采样月份大部分站点的优势属为黄杆菌纲(Flavobacteria),其次为拟杆菌纲(Bacteroidetes)、鞘脂杆菌纲(Sphingobacteria),通过聚类分析发现,拟杆菌门分布规律主要与排污口类型和季节有一定的关系。通过454测序检测到了极难培养的寡营养细菌鞘脂杆菌,也说明了454测序较传统微生物生态学研究方法的优势,同时针对普雷沃菌属(Prevotella sp.)及黄杆菌属(Flavobacterium sp.)两种具有代表性的属的分布情况进行了分析。     

城市河流细菌群落特征及影响因素——以鄱阳湖流域赣江南昌段为例

为了了解赣江细菌群落特征,探讨环境因子对城市河流细菌群落结构组成的影响,本文基于高通量测序分析鄱阳湖流域赣江南昌段2015年4月至2016年3月5个采样点(G1~G5)的细菌群落特征.采用R语言"Vegan"程序包中的"Bioenv"程序、冗余分析方法分析环境因子对河水细菌群落的影响,基于Bayesian统计方法的Source Tracker模型估算南昌城区对赣江细菌群落的改变比例.结果表明:赣江南昌段的优势菌门为放线菌门(Actinobacteria,34.05%)和变形菌门(Proteobacteria,31.59%),其次为厚壁菌门(Firmicutes,15.49%)和拟杆菌门(Bacteroidetes,9.12%);气温和流量是河流细菌群落主要影响因子,其中气温是影响OTU丰度的最佳单参数,影响门丰度的最佳单参数是流量;水文气象条件(气温和流量)对河流细菌群落的影响大于水化学指标,包括营养盐(溶解有机碳、总磷和铵态氮)、水化学离子(HCO_3~-、Cl~-、NO_3~-、SO_4~(2-)、Na~+、K~+和Mg~(2+))和重金属元素(Mn、Cd、Cr、Pb、Cu、As、Ba和Fe).除Proteobacteria外,其余门的细菌相对丰度在5个采样点之间不存在显著差异;Source Tracker模型结果表明南昌城区对赣江细菌群落结构组成的影响为6.33%~34.67%,对赣江南支细菌群落的影响显著高于其他河段;南昌城区对细菌群落的影响较小,主要的影响门类为Proteobacteria.     

微生物絮凝剂投加方式对好氧颗粒污泥性能的影响

为提高好氧污泥颗粒化速度, 采用微生物絮凝剂, 探讨在好氧颗粒污泥培养过程中微生物絮凝剂的投加方式对颗粒污泥理化性能及生物降解效能的影响。结果表明:微生物絮凝剂每隔2、3、5、7 d投加一次时, 均可培养出成熟的好氧颗粒污泥, 微生物絮凝剂的投加方式对好氧污泥颗粒化的影响较显著;微生物絮凝剂最佳投加方式为每5天投加一次, 此时颗粒化速度快, 颗粒形成时间由未投加的60 d缩短为42 d, 好氧颗粒污泥疏水性好, 污泥体积指数稳定在40 mL/g左右, 沉降速度达35.06 m/h, COD、氨氮和总磷的去除率分别为96.55%、93.29%和87.29%。     

珠江下游浮游细菌群落结构的时空分布特征

浮游细菌群落对河流变化具有高度响应性,并可能影响河流生境的生物地球化学过程.因此,了解浮游细菌群落的时空特征,阐明其在河流生态系统中的生态功能具有重要科学意义.于2016年6月和12月对珠江下游浮游细菌群落结构的时空特征进行调查研究,并采用16S rRNA高通量测序技术对样品组分进行分析.结果表明细菌群落主要由变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、抗微菌门(Verrucomicrobia)和蓝细菌门(Cyanobacteria)组成.其中变形菌门相对丰度最高,主要包括β-变形菌纲(Betaproteobacteria)、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)和γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria).季节上,丰水期Shannon-Wiener和Chao 1多样性指数高于枯水期其中芽孢杆菌纲(Bacilli)和黄杆菌纲(Flavobacteriia)差异显著;空间上,珠江下游可分为西江沿线、珠三角河网中部和广州市周边3个区域.采用RDA分析...     

西北太平洋深海底栖有孔虫DNA分子多样性与群落组成特点的初步研究

深海蕴藏着丰富的自然资源,是目前世界各国争相探索的战略要地。本工作以底栖有孔虫为研究对象,研究了它在西北太平洋深海（水深4080 m至5830 m）的DNA分子多样性和群落组成特点。我们共采集了11个站位的表层沉积物,提取了样品中的总基因组DNA,利用有孔虫特异性引物扩增了其中的有孔虫DNA,应用高通量测序技术对获得的有孔虫DNA片段测序。最终,共获得1536个操作分类单元（operational taxonomic units,简称OTUs）,有1330个OTUs成功注释到有孔虫,其中721个（约54%）有孔虫OTUs属于起源最早但研究较少的软壳类单房室有孔虫。有孔虫OTUs注释结果的Identity值的平均值为92.9%,Identity值大于或等于97%的OTUs仅占20.6%,Identity值小于95%的OTUs占63.1%,说明西北太平洋深海底栖有孔虫与目前检获到的有孔虫之间存在较明显的遗传差异性,该海区极可能蕴藏着大量至今未被发现的"新物种"甚至新的高级分类阶元。在我们获得的有孔虫属中,有1/ 3呈典型的斑块性分布,且站位间的有孔虫群落结构也存在明显差异。本工作是国内利用高通量测序技术对西北太平洋深海底栖有孔虫开展调查的首次尝试,旨在为探索有孔虫的全球地理分布模式、开发和利用深海资源等工作提供分子生态和分子遗传数据支持。