污水人工快速渗滤系统中厌氧氨氧化菌的分子生态学分析_姜昕

污水人工快速渗滤系统中厌氧氨氧化菌的分子生态学分析＊姜昕1,2马鸣超1李俊2＊＊钟佐燊1(1中国地质大学(北京)水资源与环境学院,北京100083;2中国农业科学院农业资源与农业区划研究所,北京100081)摘要使用厌氧氨氧化菌的引物从污水人工快速渗滤系统(CRI)砂层样品总DNA中扩增16SrDNA序列,并测序、构建系统发育树,从而确定了其发育地位。结果表明:在CRI系统6号样品(50cm深)中存在厌氧氨氧化菌,测定该菌的16SrDNA部分序列(长度为831bp)与anoxicbiofilmclonePla1-48、unculturedanoxicsludgebacteriumKU2和anaerobicam-monium-oxidizingplanctomyceteKOLL2a等厌氧氨氧化菌的相似性均在97%以上,表明它们的系统发育关系比较相似。厌氧氨氧化菌的发现为此工艺的改进和反硝化能力的提高提供了新的思路。关键词人工快速渗滤系统;厌氧氨氧化菌;16SrDNA系统发育中图分类号Q938文献标识码A文章编号1000-4890(2008)04-0573-05Molecularecologyofanammoxbacteriainconstructedrapidinfiltrationsystem.JIANGXin1,2,MAMing-chao1,LIJun2,ZHONGZuo-shen1(1SchoolofWaterResourcesandEnviron-ment,ChinaUniversityofGeosciences,Beijing100083,China;2InstituteofAgriculturalResourcesandRegionalPlanning,ChineseAcademyofAgriculturalSciences,Beijing100081,China).Chi-neseJournalofEcology,2008,27(4):573-577.Abstract:Inthispaper,thespecific-16SrDNAprimersofanammoxbacteriafromconstructedrapidinfiltrationsystem(CRI)wereusedforPCRamplification,cloning,andsequencing,andthephylogenetictreewasconstructed.Theanammoxbacteriawerefoundatthedepthof50cminCRI,andthe16SrDNApartialsequencewas831bp.PhylogeneticanalysisindicatedthattheanammoxbacteriawereclosedtoanoxicbiofilmclonePla1-48,unculturedanoxicsludgebacteri-umKU2,andanaerobicammonium-oxidizingplanctomyceteKOLL2a,withthesimilarityofDNAsequencebeingabove97%.ThefindingofanammoxbacteriainCRIprovidedanewapproachforthetechnicalimprovementandtheincreaseofdenitrificationinCRI.Keywords:constructedrapidinfiltrationsystem;anammoxbacteria;phylogenesisof16SrDNA.＊国家科技支撑资助项目(2006BAD25B04)。＊＊通讯作者E-mail:jli@caas.ac.cn收稿日期:2007-07-20接受日期:2007-09-22近年来的研究发现,在传统的生物脱氮途径之外还存在着一些特殊的氮转化途径,如异养硝化(Robertson＆Kueren,1990)、好氧反硝化(Helmer,1999)和厌氧氨氧化(Jettenetal.,1999)等,其中以厌氧氨氧化(anaerobicammoniumoxidation,简写为anammox)技术最引人瞩目。1990年荷兰Delft工业大学的Kluyver生物技术实验室发现了厌氧氨氧化现象(Jettenetal.,1999),后来,vandeGraaf等(1996)和Bock等(1995)发现了以亚硝酸盐为电子受体的厌氧氨氧化过程,其实质都是在厌氧氨氧化菌的作用下以铵态氮(NH4+-N)为电子供体,亚硝态氮(NO2--N)为电子受体,生成N2的生物反应,其反应式为(Brodae,1999):NH4+-N+NO2--N※N2