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基于高通量测序解析碳化温度对麻秆电极微生物群落影响被引量：2: 2016年; 采用Solixa高通量测序技术比较了1 000℃和1 800℃碳化麻秆制备电极OCP-1000和OCP-1800在生物电化学系统运行过程中形成的生物膜微生物群落结构差异.测序分别获得OCP-1000和OCP-1800附着生物膜16S rRNA基因V3区优化序列4 231和5 263条,经过97%相似度归并后获得OTUs数量分别为1 187和1 338个.α多样性指数(Chao、Shannon指数)分析表明碳化温度越低,电极生物膜微生物多样性越丰富.电极OCP-1000和OCP-1800生物膜中优势菌群均为Proteobacteria、Firmicutes和Bacteroidetes,这3个门的细菌在OCP-1000生物膜含量分别为66%、10%和9%,但在电极OCP-1800生物膜中含量分别为71%、7%和9%.不同碳化温度制备的麻秆电极在生物电化学系统运行过程形成的生物膜不仅存在共有细菌种类,也含有独特菌种,说明电极制备过程碳化温度影响电极生物膜微生物群落结构.; 吴义诚贺光华郑越陈水亮王泽杰赵峰; 关键词：碳化温度微生物群落结构高通量测序

微氧环境中电化学活性微生物的分离与鉴定被引量：2: 2014年; 电化学活性微生物在金属、碳等元素的生物地球化学循环,以及生物能源合成中具有重要作用.与微生物燃料电池厌氧阳极相比,微氧阳极能够捕集更多电能.但是相比于厌氧阳极中功能微生物的广泛研究,微氧阳极中的功能微生物还未被分离和研究.本研究采用传统好氧分离技术从微生物燃料电池微氧阳极分离获得3株纯菌Aeromonas sp.WS-XY2、Citrobacter sp.WS-XY3和Bacterium strain WS-XY4,其中WS-XY2和WS-XY3属于变形菌门,WS-XY4初步鉴定为新种.循环伏安、计时电流结果表明3株菌均具有电化学活性,且具有相似的直接胞外电子传递机制.3株菌在微生物分类学和电化学性质上的异同,表明微氧阳极能够定向筛选具有相似电化学性质的电化学活性微生物.微生物燃料电池微氧阳极具有更高效多样的功能微生物,可能是微氧阳极性能优于厌氧阳极的一个原因.因此,进一步针对微生物燃料电池微氧阳极中功能微生物的研究,将有助于阐明微氧阳极提高微生物燃料电池电能捕集的微生物机制.; 吴松肖勇郑志勇郑越杨朝晖赵峰; 关键词：微生物燃料电池循环伏安

还原Cr(Ⅵ)的混菌胞外聚合物和细菌群落结构分析被引量：10: 2017年; 为了更好地理解混菌还原Cr(Ⅵ)机制,比较了源于活性污泥的混菌体系在厌氧和好氧培养条件下Cr(Ⅵ)还原能力的差异,分析了相应的胞外聚合物(EPS),并通过MiSeq高通量测序研究了细菌群落结构及多样性.结果表明,好氧和厌氧两个混菌体系对Cr(Ⅵ)均没有明显的吸附作用;随着培养时间的延长,溶液中的Cr(Ⅵ)逐渐被还原为Cr(Ⅲ);培养至72h,好氧体系和厌氧体系对Cr(Ⅵ)的还原率分别达到67%和78%.两种培养条件下,不加Cr(Ⅵ)对照组EPS含量明显高于加Cr(Ⅵ)实验组;实验组细菌群落多样性均低于相应对照组,厌氧体系细菌群落多样性低于好氧体系.接种源中的优势细菌类群为变形菌门、厚壁菌门、绿弯菌门和放线菌门,但经过36d驯化培养后所有样本都是变形菌门占主导地位;在属水平上,柠檬酸杆菌属在Cr(Ⅵ)胁迫下相对丰度明显下降,而肠杆菌属相对丰度明显提高.; 张恩华戴幼芬肖勇陈必链杨朝晖赵峰; 关键词：重金属 CR(VI)还原胞外聚合物细菌群落高通量测序

氧四环素的微生物燃料电池处理及微生物群落被引量：2: 2018年; 氧四环素(OTC)作为一种广谱性抗生素而被大量使用,其滥用不仅直接破坏生态系统,更容易引起微生物耐药性和抗性基因污染等问题.本研究利用微生物燃料电池(MFC)处理OTC,研究OTC在MFC不同运行时期的去除率变化情况,发现在运行150 d后,MFC对10 mg·L-1OTC的去除率在132 h达到99.0%.利用高通量测序技术分析并比较了原始接种猪粪与运行150 d后MFC阳极生物膜的微生物群落结构,发现厚壁菌门(Firmicutes)处于优势地位,但相比于原始接种猪粪,MFC生物膜上的变形菌门(Proteobacteria)的丰度从2.84%提高至8.92%~22.75%,此外,真细菌属(Eubacterium)的比例从几乎为0.00%显著提高至20.49%~49.00%.根据现有研究报道,Eubacterium spp.对多种氧杂环芳香族化合物具有一定的生物降解能力,本研究表明Eubacterium spp.可能是一类具有较强OTC降解能力的功能微生物.; 严伟富肖勇王淑华丁蕊赵峰; 关键词：微生物燃料电池氧四环素抗生素抗性微生物群落

纸板碳化电极提高生物电化学系统产电效率微生物机理研究被引量：1: 2017年; 采用Solexa高通量测序技术和蛋白定量方法,分析了碳化纤维素纸板制备的层状波纹碳(LCC)电极与石墨板(GP)电极在生物电化学系统运行过程形成的生物膜微生物群落结构和生物量差异.结果表明,LCC电极良好的生物电化学性能不仅取决于其良好的导电性能,还与其表面生物膜微生物群落结构有关;LCC电极表面生物膜微生物量高,且对产电微生物的富集效果好.LCC电极与GP电极表面生物膜分别得到16S rRNA基因V3区优化序列12643条和12837条,经97%相似度归并后获得的OTUs数量分别为2786和3130;α多样性分析显示,GP电极生物膜微生物多样性相对更丰富.Proteobacteria、Firmicutes和Bacteroidetes在两种电极生物膜中含量最为丰富,这3个门细菌序列数分别占总序列数的76%(LCC)和85%(GP).在属分类水平上,LCC电极生物膜由383个属的细菌构成,而GP电极生物膜则有456个属.深入分析电极生物膜微生物群落结构有助于进一步认识LCC电极提高生物电化学系统产电效率的机理.; 吴义诚贺光华郑越陈水亮赵峰; 关键词：微生物群落结构高通量测序

开闭路条件下沉积物微生物燃料电池阳极细菌群落差异解析被引量：5: 2016年; 采用Solixa高通量测序技术对比了沉积物微生物燃料电池(sediment microbial fuel cells,SMFCs)开闭路条件下启动阳极生物膜细菌群落结构差异.SMFCs开路条件下启动阳极生物膜获得优化序列3 936条,经过97%相似度归并后得到1 581个操作分类单元(operational taxonomic units,OTUs);SMFCs连接5 kΩ电阻闭路启动阳极生物膜获得优化序列3 930条,聚类归并后产生1 551个OTUs,α多样性指数分析表明开路条件下启动阳极生物膜菌群多样性相对更丰富.SMFCs开、闭路条件下启动阳极生物膜优势菌均为Proteobacteria、Firmicutes和Bacteroidetes,它们在开路下阳极生物膜中的含量分别为59.79%、12.54%和9.02%,而在闭路条件下分别为63.02%、10.01%和3.60%,SMFCs闭路条件下运行,地杆菌Geobacter在阳极生物膜中含量高达16.55%.SMFCs开、闭路条件下启动阳极生物膜细菌群落结构的差异说明SMFCs启动过程电子的传递影响电极生物膜微生物群落结构.; 吴义诚邓全鑫王泽杰郑越李岱霖赵峰; 关键词：高通量测序

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