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石油烃降解菌群结构与功能是石油污染土壤和水体微生物原位修复技术关注的基础问题之一。本文以石油烃污染原位微生物修复过程为背景,在构建石油烃降解菌系的基础上,重点研究石油烃降解菌系组成与功能,为石油污染原位修复技术提供理论基础。 针对石油烃高效降解菌的筛选,分别以结冷胶和琼脂糖作为凝胶剂,将磷酸盐缓冲液与凝胶剂按照一起灭菌和分开灭菌两种方式制备了PSG、PSA、PTG和PTA固体培养基。结果显示,以结冷胶为凝胶剂的平板上会长出更多的菌落数,磷酸盐与凝胶剂分开灭菌的培养基上获得更多的菌落数。得到一组烷烃降解菌分别为,Enterobacter、Pseudomonas、Acinetobacter、Rhizobium、Bacillus、phingomonas、Paenibacillus、Variovorax和Rhodococcus。这组细菌均能降解C9-C17和C19-C30的混合烷烃,其中Rhizobium、Enterobacter、Acinetobacter、Variovorax的降解效率相对较高。 针对长期石油污染土壤样品,应用高通量测序方法研究了石油污染土壤中微生物的群落结构特征;同时,通过连续传代培养方法,分析了石油烃降解菌群的菌系组成及演替关系,通过五代连续传代富集培养,获得了具有稳定菌系结构的石油烃微生物降解菌系。高通量测序分析结果表明,经过连续五次传代富集培养后,体系中细菌群落结构发生明显的变化,由原始样品中主要优势细菌Alkanindiges、Pseudoxanthomonas、Luteimonas、Acinetobacter、Agromyces、Nocardioides、Anaerolinea转变为Pseudomonadales、Stenotrophonas、Bordetella和Parvibaculum。 采用克隆文库方法对传代培养过程中的第一代、第三代和第五代培养体系以及原始样品的alkB和P450等烷烃降解功能基因进行了分析。结果显示,含有alkB功能基因的主要功能菌为Rhodococcus、Streptomyces、Hydrocarboniphaga和Alkanindiges,alkB功能基因菌群由Proteobacteria向Actinobacteria过渡;P540功能基因主要分布在Proteobacteria,并且P450功能基因菌群中Proteobacteria始终保持优势。