应用PCR-DGGE技术解析MBR中微生物群落多样性

第41卷第3期2008年3月天津大学学报JournalofTianjinUniversityVbl|41NO．3Mar．2008应用PCR．DGGE技术解析MBR中微生物群落多样性孙宝盛，张斌，一，吴卿，金敏(1．天津大学环境科学与工程学院，天津300072；2．军事医学科学院卫生学环境医学研究所，天津300050)摘要：为了揭示膜生物反应器中活性污泥的微生物多样性，取样处理不同水质的膜生物反应器中的活性污泥，通过细胞裂解直接提取其中的基因组DNA，以细菌通用引物进行16SrRNA基因V3高变异区域PCR扩增，再将PCR产物(约240bp)进行变性梯度凝胶电泳分离(变性剂梯度为30％～60％)，获得表征污泥中微生物群落特征的DNA指纹图谱．研究表明，不同的膜生物反应器中既存在着共同的微生物种属也有各自特异的种属、相同的微生物种群在不同反应器中的优势地位不同，各自特有的微生物群落则是由于水质的不同经过长期演替而来．关键词：微生物多样性；膜生物反应器；变性梯度凝胶电泳；16SrRNA中图分类号：X703．1文献标志码：A文章编号：0493—2137(2008)03—0356—06ApplicationofPCR—DGGEtoAnalysisofMicrobialCommunityDiversityinMBRsSUNBao—sheng，ZHANGBin一，WUQing，JINMin(1．SchoolofEnvironmentalScienceandEngineering，TianjinUniversity，Tianjin300072，China；2．InstituteofHygieneandEnvironmentalMedicine，AcademyofMilitaryMedicalSciences，Tianjin300050，China)Abstract：Inordertorevealmicrobialdiversityofactivatedsludgeinmembranebioreactor(MBR)．sludgesinMBRstreatingdifferentwastewaterweresampled．ThegenomicDNAofmicrobialcommunitieswasextracteddirectlybycelllysis．Afterthe16SrRNAgenes(V3region)wereamplifiedbyusingtheuniversalprimers，thepolymerasechainreaction(PCR)productsseparatedbydenaturinggradientgelelectrophoresis(DGGE)wereabout240bp．Thedenaturantgradientwasfrom30％to60％．TheprofileofDGGEshowedthatdifferentsludgeshaddifferentDNAfingerprintings．ThereexistsomecommonandspecificbandsinbothMBRs．Theamountofthecommonmicroorgan—ismsweredifferentinthetwoMBRs．Thespecificmicroorganismsweregraduallybecomethepredominantcommuni—tiesafteralongperiodofcultivationandacclimatizationbecauseofthediferentwaterquality．Keywords：microbialdiversity；membranebioreactor；denaturinggradientgelelectrophoresis；16SribosomalRNA膜生物反应器(membranebioreactor,MBR)是一种集膜过滤和生物处理于一体的高效生物处理技术．同常规好氧生物处理法相比具有污泥浓度高、污泥龄长、容积负荷高、出水水质好及占地面积小等优点u之J，因此在城市、生活和工业污水的净化和处理等领域得到了广泛的应用．收稿日期：基金项目：作者简介：通讯作者：2007—03—23；修回日期：2007—11-01．天津市自然科学基金重点资助项目(07JCZDJ('02100)孙宝盛(I957一)，男，副教授．孙宝盛，baosheng—sun@sina．corn．许多研究表明MBR工艺中90％以上的被去除污染物是由活性污泥去除的L3J，同时污泥特征与膜污染紧密相关I4J．正因如此，有关污泥特征的研究逐渐成为MBR研究领域的一个热点．而传统的研究方法大多还只是从监测其各种理化性质(如污泥沉降陛