芦苇人工湿地底泥微生物群落结构的PCR_SSCP技术研究_谢冰

收稿日期:2006-10-17.基金项目:国家“863”计划项目(2003AA601020).第一作者简介:谢冰(1968-),男,湖北人,副教授,主要研究方向为污染控制生物工程.芦苇人工湿地底泥微生物群落结构的PCR-SSCP技术研究谢冰,董亮(华东师范大学环境科学系,上海200062)摘要:采用单链构象多态性(SSCP)技术对清园芦苇人工湿地底泥微生物群落结构进行了研究。在水力负荷60cm/d～70cm/d条件下,芦苇湿地对苏州河水氨氮、BOD和SS的去除率分别达到30%、50%和60%左右。采用SSCP技术对芦苇湿地底泥中的微生物DNA研究表明,当凝胶浓度10%、交联度49∶1、5%的尿素,PCR产物上样量为4μl,电压为150V时,可以得到重复性好的指纹图谱。PCR-SSCP实验结果显示,芦苇人工湿地中优势微生物主要是一些对环境适应能力强的芽孢杆菌。季节变化和进水水质变化对微生物群落结构有较大影响,湿地微生物DNA多样性呈现季节性和地带性变化;投加菌剂和酶制剂可以稳定和丰富系统的微生物多样性,有利于污染物的降解。图5,表2,参17。关键词:梦清园;芦苇湿地;底泥;微生物群落;PCR-SSCP中图分类号:X172文献标识码:A文章编号:1001-0068(2007)02-0205-07StudyonMicrobialCommunityStructureofReedConstructedWetlandUsingPCR-SSCPXIEBing,DONGLiang(DepartmentofEnvironmentalScience,EastChinaNormalUniversity,Shanghai200062,China)Abstract:ThemicrobialcommunityofsedimentinMengqingparkreedwetlandwasstudiedwithPCR-SSCP(Single-StrandConformationPoly-morphism).Underhydraulicloadingof60cm/d-70cm/d,themeanremovalrateofammonia,BODandSScouldreachto30%,50%and60%respectively.TheresultsofSSCPshowedthattheoptimalconditionswereasfollowed:thegel-concentrationwas10%(acrylamide-bisacrylamide(49:1)),5%urea,noglycerol.ThePCRproductswas4μl,andvoltageis150.ThedominatingbacteriainthewetlandwereBacillus,whichacclimatizedthemselvestoenvironmentwell.Thechangesofseasonandinfluenthavesignificantinfluenceonmicrobialstruc-tureinreedwetland.MicobialDNAdiversitydifferedinthedifferentsitesandbehavioraclearseasonalpatternofvariation,andtheDNAsim-ilaritywasloweramongdifferentsitesinthewetland.Theresultsalsoshowedthattheadditionofbacterialandenzymerproductscouldenhancethediversityofmicroorganisms,andbenefitthepollutantdegradation.Keywords:MengqingPark;reedconstructedwetland;sediment;microbialcommunity;PCR-SSCP1前言污染环境的生物修复是不同种类微生物共同作用的结果,而某些特定类群的微生物往往起着关键作用,认识这些具有特殊功能的微生物,以及它们在环境修复过程中的变化一直是各国学者所感兴趣的课题[1,2]。微生物是人工湿地净化废水的主要作用者[3-6]。微生物种群结构的多样性、稳定性和种群恢复性在维护湿地处理系统的有效性中起着关键作用[7,8],研究湿地中微生物的多样性,即微生物的种类和数量的多少是评价人工湿地作用的重要指标。单链构象多态性技术(Single-StrandConforma-tionPolymorphism,SSCP)是随着对人类基因组的研究而发展起来的用于检测碱基突变的技术,首先是由日本的Orita等[9]创立的