焦化废水处理厂接触氧化池中降酚菌群的苯酚羟化酶大亚基基因多样性_张学礼

第25卷第8期2005年8月生态学报ACTAECOLOGICASINICAVol.25,No.8Aug.,2005焦化废水处理厂接触氧化池中降酚菌群的苯酚羟化酶大亚基基因多样性张学礼,熊顺子,刘彬彬,严兴,周志华,王凌华,赵立平*(上海交通大学生命科学技术学院,上海200240)基金项目:国家自然科学基金资助项目(30240014)收稿日期:2004-10-14;修订日期:2005-04-20作者简介:张学礼(1981～),男,江苏靖江人,博士生,主要从事环境微生物分子生态学研究.E-mail:xlzhang@sjtu.edu.cn*通讯作者Authorforcorrespondence.E-mail:lpzhao@sjtu.edu.cnFoundationitem:NationalNaturalScienceFoundationofChina(No.30240014)Receiveddate:2004-10-14;Accepteddate:2005-04-20Biography:ZHANGXue-Li,Ph.D.candidate,mainlyengagedinmicrobialecology.E-mail:xlzhang@sjtu.edu.cn摘要:研究了某焦化废水处理厂接触氧化池中降酚菌群的苯酚羟化酶大亚基基因(thelargestsubunitofthemulti-componentphenolhydroxylase,LmPH)的多样性。通过温度梯度凝胶电泳(temperaturegradientgelelectrophoresis,TGGE)对比分析了氧化池4个区段(O1—O4)中降酚菌群LmPH的组成。它们的TGGE图谱完全一样,相似性为100%,表明该处理池中不同区段的降酚菌群的功能基因组成是高度相似的。以O4段的菌群为代表建立LmPH基因克隆文库,从中挑选了49个克隆测序。依据LmPH基因的DNA序列所推测的氨基酸序列完全相同的归为一类的原则,49个克隆被分为16种类型,其中优势LmPH基因主要有5种类型(多于4个克隆),而另外11种类型都只有1个克隆。与已知基因同源性超过90%的有7种类型,低于80%的有2种类型。基于氨基酸序列的系统进化树分析表明,LmPH文库中绝大部分的类型都属于低亲和常数(low-Ks)的LmPH,占所有克隆的92%。只有一个类型属于高亲和常数(high-Ks)的。因此,处理焦化废水的工业装置中不仅具有丰富多样的苯酚羟化酶基因类型,而且以编码低亲和常数的占优势地位,而过去报道的通过富集培养分离得到的降酚菌则多带有高亲和常数的酶。这提示我们传统的富集培养方法并不能筛选到生态环境中的真正优势功能菌。关键词:苯酚羟化酶大亚基(LmPH)基因;TGGE;多样性;克隆文库;焦化废水文章编号:1000-0933(2005)08-2025-06中图分类号:Q938.1文献标识码:ADiversityanalysisofthelargestsubunitofthemulti-componentphenolhydroxylase(LmPH)genefromthephenoldegradingmicrobialcommunitiesofanaerationtankofacokingwastewatertreatmentplantZHANGXue-Li,XIONGShun-Zi,LIUBin-Bin,YANXing,ZHOUZhi-Hua,WANGLing-Hua,ZHAOLi-Ping*(CollegeofLifeScienceandBiotechnology,ShanghaiJiaoTongUniversity,Shanghai200240,China).ActaEcologicaSinica,2005,25(8):2025～2030.Abstract:Thediversityofthelargestsubunitofthemulti-componentphenolhydroxylase(LmPH)geneinfourcompartmentsoftheaerationtank(O1-O4)ofacokingwastewatertreatmentplantinShanghaiwasanalyzedviaPCR-TGGE(temperaturegradientgelelectrophoresis)analysis.TGGEfingerprintswereidenticalinallfourcompartments,suggestingthatthephenol-degradingmicrobialpopulationsinthedifferentcompartmentsoftheaerationtankwer