论文部分内容阅读
本文详细研究了安徽铜陵酸性矿山环境中微生物功能群多样性及铁还原功能菌NJU-T2的鉴定和性质。从安徽铜陵狮子山杨山冲酸性矿山环境中采集尾砂样品及酸性矿山排水，利用Overlay分离技术，采用YE、Feo、FeSo、FeTo四种选择性培养基筛选纯化得到多株细菌。经16SrDNA序列同源性分析，利用MEGA5.0制作系统进化发育树图，结果表明分离得到的微生物主要属于Acidithiobacillus、Acidosphaera、Acidocella、Acidiphilium等属，主要分为4个功能群:嗜酸性异养菌、嗜酸性自养菌、中度嗜酸性铁氧化细菌、嗜酸性铁还原细菌。这些微生物功能群在酸性矿山环境中对于维系酸矿水的形成、发展起到至关重要的作用，主要表现在以下方面:嗜酸性自养菌参与酸矿水中铁、硫元素的氧化，是酸矿水中的主要生产者;嗜酸性自养菌将硫化物矿物中低价态硫氧化为硫酸根，获得能量将二氧化碳固定为有机物，并能产生生长因子等物质，供酸矿水中其他微生物生长利用;嗜酸性异养菌主要参与酸矿水中三价铁的异化还原和维持寡营养状态;嗜酸性铁还原细菌主要参与Fe3+的还原，通过与铁氧化细菌的协同作用，可以实现酸矿水中Fe2+和Fe3+之间铁元素之间的动态平衡，从而使得酸矿水成为一个相对稳定的生态系统。 利用多相系统分类方法对从尾砂样品中分离得到的菌株NJU-T2进行了鉴定。NJU-T2主要特征如下:菌落呈白色，近圆形，边缘整齐，表面干燥。菌体杆状，无芽孢，革兰氏阴性，菌体大小（长×宽）:1.0-3.0μm×0.2-0.3μm，菌体呈滑行运动;NJU-T2为好氧菌;生长盐度范围为0～3.5％，最适生长盐度为0％;在pH2.0-6.0均可生长，最适生长pH值为2.5;在4℃-40℃均可生长，最适生长温度为30℃;能够在FeTo、Fe3TSB、Waksman培养基上生长，但不能在MA、NA、TSB、R2A、Starky-Na2S2O3培养基上生长;不含Fexirubin色素;可利用血清菊糖和水杨素作为碳源生长，但不能利用葡萄糖、蔗糖、半乳糖、果糖、核糖、鼠李糖、甘露醇、甘露糖、山梨醇、麦芽糖、木糖、乳糖等;不能利用硝酸盐及亚硝酸盐，不能使明胶液化，不具淀粉酶、脲酶活性;NJU-T2的16S rDNA序列与已报道的菌种Acidithiobacillus sp.SM-2(DQ675569.1)和Acidithiobacillusthiooxidans strain WJSo(AY495961.1)的16S rRNA基因序列的同源性均为100％。 对NJU-T2的平板培养和液体培养实验均证实，NJU-T2具有在有氧条件下还原Fe3+的能力。实验表明，NJU-T2在pH为2.5，温度为30℃条件下生长最好，最适还原Fe3+浓度为10mmol/L。NJU-T2能还原Fe3+，为铁氧化菌提供了初始能源Fe2+，维持了整个酸性环境系统中的铁平衡，同时NJU-T2具有硫氧化的功能，NJU-T2能够氧化单质硫，将NJU-T2置于Fe3TSB液体培养基中培养，可以发现随着时间的变化，培养液的pH值降低并检测有硫酸的产生。