基本信息
- 項目名稱：
- GFP標記用于廢水生物強化處理監(jiān)測的研究
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡介：
- 為了研究鄰硝基苯甲醛（ONBA）高效降解菌ONBA-17的生物強化效果，追蹤其在序批式反應(yīng)器中的存活情況，本研究在實驗室條件下，以O(shè)NBA-17為出發(fā)菌株，通過同源重組將gfp片段導(dǎo)入菌株染色體中，并進行遺傳穩(wěn)定性驗證；通過監(jiān)測SBR處理系統(tǒng)運行效果（SVI、COD和ONBA濃度）和標記菌株（ONBA-17gfp）的存活情況，證實標記菌株具備生物強化處理ONBA合成廢水的能力。
- 詳細介紹：
- 為了研究鄰硝基苯甲醛（ONBA）高效降解菌ONBA-17的生物強化效果，追蹤其在序批式反應(yīng)器中的存活情況，本研究在實驗室條件下，以O(shè)NBA-17為出發(fā)菌株，通過同源重組將gfp片段導(dǎo)入菌株染色體中；通過連續(xù)傳代培養(yǎng)、熒光檢測和PCR擴增檢驗插入gfp片段的遺傳穩(wěn)定性；通過監(jiān)測SBR處理系統(tǒng)運行效果（SVI、COD和ONBA濃度）和標記菌株（ONBA-17gfp）的存活情況，證實標記菌株具備生物強化處理ONBA合成廢水的能力。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 為了研究鄰硝基苯甲醛（ONBA）高效降解菌ONBA-17的生物強化效果，追蹤其在序批式反應(yīng)器中的存活情況，本研究在實驗室條件下，以O(shè)NBA-17為出發(fā)菌株，通過同源重組將gfp片段導(dǎo)入菌株染色體中，并進行遺傳穩(wěn)定性驗證；通過監(jiān)測SBR處理系統(tǒng)運行效果（SVI、COD和ONBA濃度）和標記菌株（ONBA-17gfp）的存活情況，證實標記菌株具備生物強化處理ONBA合成廢水的能力。
科學(xué)性、先進性及獨特之處
- 1、本研究將gfp片段插入供試菌株染色體上，與常規(guī)轉(zhuǎn)質(zhì)粒標記法相比遺傳穩(wěn)定性更佳； 2、運用激光共聚焦顯微鏡等實時監(jiān)測手段，肯定了ONBA-17菌株的生物強化效果及其污染物去除能力，更為全面給出其生物強化效果評價； 3、將ONBA微生物降解研究由單一菌株分離和特性研究引深到SBR反應(yīng)器廢水生物強化處理小試研究，與實際應(yīng)用更為貼近。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 常規(guī)活性污泥法在處理特異性難降解污染物時，出水仍存在環(huán)境風(fēng)險。生物強化作為一種有益且必要的輔助措施，被用于提升異生物質(zhì)處理效果。本研究在實驗室小試條件下證實了標記菌株具備生物強化處理ONBA廢水的能力，為后續(xù)的中試和實際運用作了有益的鋪墊。本研究將熒光標記、微生物降解和生物強化有機的結(jié)合在一起，對生物強化效果進行了分析，給出了影響接種物存活的主要因素，為后續(xù)研究進行了鋪墊。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 為了研究鄰硝基苯甲醛（ONBA）高效降解菌ONBA-17的生物強化效果，追蹤其在序批式反應(yīng)器中的存活情況，同時加深對分子生物學(xué)的認知和增進分子標記實驗相關(guān)技能，本研究以O(shè)NBA-17為出發(fā)菌株，通過同源重組和抗性平板篩選等手段，將gfp片段導(dǎo)入菌株染色體中。通過連續(xù)傳代培養(yǎng)、熒光檢測和PCR擴增檢驗插入gfp片段的遺傳穩(wěn)定性，證實其生長和降解特性較出發(fā)菌株無顯著差異。通過監(jiān)測SBR處理系統(tǒng)運行效果（SVI、COD和ONBA濃度）和標記菌株（ONBA-17gfp）存活情況，證實熒光標記菌株具備生物強化處理含ONBA合成廢水的能力。
獲獎情況
- GFP標記用于廢水生物強化處理監(jiān)測的研究相關(guān)內(nèi)容《綠色熒光蛋白用于廢水生物強化處理監(jiān)測研究》，曾于2010年11月21日在浙江中醫(yī)藥大學(xué)參加由浙江省大學(xué)生科技競賽委員會舉辦的2010年浙江省第二屆大學(xué)生生命科學(xué)競賽（Ⅰ類競賽）中成功獲獎。
鑒定結(jié)果
- 徐秋芳和葉正錢兩位教授做了如下鑒定：該項目處于研究前沿、具有重大社會意義；將ONBA微生物降解的研究擴展到生物強化效果階段；其實驗操作嚴謹，數(shù)據(jù)嚴密，實驗方案合理，大膽創(chuàng)新，結(jié)果正確。
參考文獻
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同類課題研究水平概述
- 綠色熒光蛋白標記系統(tǒng)是研究生物膜上菌落特征和活性污泥菌群的有利手段。Skillman等人用GFP標記的Enterobacter agglomerans菌株和無標記的Kiebsiebla pneumoniae菌株混合培養(yǎng)16 h后，馴養(yǎng)生物膜，并使用碘化丙錠（Propidium Iodide, PI）進行染色（不掩蓋GFP發(fā)出的熒光），以便在觀測PI染色細胞的同時，監(jiān)測GFP標記細菌的空間分布；Eberl等對Pseudomonas putida進行GFP標記，研究其在活性污泥中的存活情況，當(dāng)P. putida接入活性污泥2 min之后，觀察到細胞自由游動在淤泥絮凝物之間，培養(yǎng)3 d后，熒光細菌數(shù)開始減少，大部分定殖于絮凝物上；Olofsson等用GFP標記Escherichia coli和Serratiam arcescerns，并通過激光共聚焦顯微鏡實時監(jiān)測菌體黏附污泥絮凝物的動態(tài)過程，發(fā)現(xiàn)菌體表面疏水性在附著過程中起重要作用，等等。為了增強對有機合成廢水中某一類或某幾類污染物的去除和轉(zhuǎn)化效果，有必要在常規(guī)處理工藝基礎(chǔ)之上實行強化處理。生物強化是通過向污染位點或反應(yīng)器中投加野生型或基因工程菌來加速目標物質(zhì)去除的一種有效且成本低廉的手段。如Ahring等人報道了接種混合菌群強化3-氯苯甲酸去除的研究。然而，從總體上看，有關(guān)鄰硝基苯甲醛微生物降解的研究目前還主要停留在降解菌株分離、鑒定和特征研究階段，其實際應(yīng)用研究亟待深入。將GFP標記技術(shù)應(yīng)用于廢水生物強化處理監(jiān)測具有一定的先進性。本實驗將gfp片段插入供試菌株染色體上，與常規(guī)轉(zhuǎn)質(zhì)粒標記法相比遺傳穩(wěn)定性更佳；運用激光共聚焦顯微鏡實時監(jiān)測等手段，肯定了生物強化效果和污染物去除能力，更為全面給出了生物強化的效果評估。 關(guān)于ONBA降解菌的研究，Yu Fang-Bo等通過富集培養(yǎng)和壓力篩選，獲得了具ONBA降解能力的惡臭假單胞菌和產(chǎn)堿桿菌各一株，對其降解特性、抗生素及重金屬耐受能力等做了初步研究；Zhao等分離到一株具萘降解能力的P. putida ND6，該菌株中與萘降解有關(guān)的水楊醛脫氫酶NahV和NahF均能夠催化ONBA的脫氫反應(yīng)。隨后其又在大腸桿菌中表達了nahV基因，對其酶學(xué)性質(zhì)進行了研究，并發(fā)表相關(guān)論文。
