海洋微紫青霉菌P1的Cr(Ⅵ)吸附特性及全基因组学的研究

来源 :桂林理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:talenthers312
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
重金属铬对生物体的毒性非常大,具有致癌性与致畸性。由于治理环境中的重金属铬污染难度较大,而微生物修复技术因具有成本低、易操作且不会引进二次污染等优点,受到了研究人员的青睐。研究发现,许多微生物已经被发现具有吸附重金属铬离子的特性。海洋是一个巨大的宝库,蕴含着丰富的微生物资源。海洋生态环境丰富多样,赋予了海洋真菌的诸多特性。比起陆生真菌,海洋真菌普遍具有耐盐、耐低温、耐高压、耐强紫外线暴露、高渗透性、重金属抗性等优点。本论文以高抗重金属铬的海洋真菌Penicillium janthinellum P1为研究对象,探究P1吸附Cr(Ⅵ)的特性与机理。在此基础上,采用PacBio三代测序为主、Illumina二代测序为校正相结合的测序技术对P1进行全基因组测序。从数据过滤、组装、注释等处理后得到的全基因组数据出发,仔细分析和预测P1基因组中可能存在的功能基因,分析了与高抗重金属铬特性有关的基因。通过以上研究,得到了如下结果:⑴针对P1吸附Cr(Ⅵ)特性的研究表明:在初始Cr(Ⅵ)浓度为250 mg/L、p H为1、温度为30°C、生物吸附剂剂量为30 g/L和吸附时间为8 h的最佳条件下,活P1菌体的最大Cr(Ⅵ)生物吸附率约为87%。在初始Cr(Ⅵ)浓度为100 mg/L、初始p H为1、温度为30°C、生物吸附剂剂量为3 g/L和吸附时间为12 h的最佳条件下,失活P1菌体的最大Cr(Ⅵ)生物吸附率约为58.6%。⑵针对P1吸附Cr(Ⅵ)机理的研究表明:Cr(Ⅵ)的生物吸附过程遵循拟二级动力学模型,并且该生物吸附过程与Freundlich,Dubinin-Radushkevich(D-R)等温线拟合度很高。Cr(Ⅵ)在P1细胞上的生物吸附是可行的、自发的和吸热的。经过SEM分析发现经过Cr(Ⅵ)处理后,细胞表面吸附了大量的Cr(Ⅵ);FT-IR谱图和吸附Cr(Ⅵ)前后的C1s的XPS光谱表明细胞表面存在的氨基、羧基、羰基和羟基参与Cr(Ⅵ)的吸附;XPS研究发现细胞通过将水溶液中的Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ),来达到吸附Cr(Ⅵ)的目的。⑶针对P1基因组混合组装的研究表明:基因组大小约为31 Mb,共产生了29个contig,Contig N50为3088.6 kbp,GC含量为46.16%。⑷针对P1基因组注释的研究表明:基因组中获得10955个CDS,CDS平均长度为1591bp,共有大约1.90%为重复序列,注释到503个t RNA、70个rRNA。⑸针对P1基因组中重点基因分析的研究表明:基因组中发现了574个碳水化合物活性酶基因和250个可能与P1的重金属铬抗性有关的基因。上述研究工作填补了Penicillium janthinellum P1基因组研究方面的空白,为进一步挖掘与利用P1高抗重金属铬特性奠定了理论基础。
其他文献
世界上最重要的化石能源石油、天然气的主要运输方式仍依靠铁磁性管道。由于环境、年限等因素会造成管道的腐蚀缺陷、矩形缺陷、爆管等,一旦发生事故不仅会造成重大的国民经
目的1.通过对2例新生儿糖尿病(neonatal diabetes mellitus,NDM)患儿致病基因型的分析,探讨新生儿糖尿病的分子机制。2.对通过分子遗传学检测诊断为KCNJ11或者ABCC8基因突变
随着我国经济社会的飞速发展,污水处理厂的数量也随之快速增长。脱水污泥作为污水处理的终端副产物也在急剧增多,其处理处置已成为我国环保行业的难题。近些年,污泥蚯蚓堆肥
纤维增强水泥基材料是将纤维掺入水泥基材料中的一种复合材料,以ECC(Engineered Cementitious Composite)工程复合水泥基材料为首要代表,其具有普通水泥基材料所不具备的应变
碳基材料,包括碳纳米管、石墨烯、石墨炔和碳点,因为其优越的物理、化学和发光性质而在生物传感、能源和光学器件等领域显示出重要的应用前景。和其它的发光材料相比,碳点因
本论文选用甲烷这一代表性可燃气体,对方形可燃性气体爆炸实验管道进行了技术改进,通过在管道中设置带有不同开孔面积和不同开孔形状的带孔障碍物隔板、孔径不同的纱网障碍物
随着切削加工技术的广泛应用,机加工生产过程中对切削加工效率、切削加工精度及刀具材料硬度提出了更高的要求。传统硬质合金刀具材料在加工温度高、化学性能活泼的难加工材
随着社会和经济的不断发展,汽车已经变成一种普通交通工具,车辆日益增多,交通事故频繁发生,对人民的生命财产构成了巨大威胁。因此,在现有的道路环境下建立一种辅助驾驶系统,
近年来,如何用高效的方式获得可持续发展的清洁能源成为了科研工作者研究的热点课题。其中,电催化反应在能源领域中得到的关注日益增加,其原因在于电催化反应的种类繁多且清
随着铁路物流配送的发展,石油炼化企业的油品铁路输送问题受到了很大关注,如何保证成品油配送过程中铁路的装车外运出厂这一配送过程的高效和稳定是十分重要的。本文针对油品