一株产电菌的产电性能及低温沼气发酵过程微生物群落特征  

作　　者：茆军[1] 谢玉清[2] 陈竞[1] 周留艳 

机构地区：[1]新疆农业科学院生物质能源研究所,新疆乌鲁木齐830091 [2]新疆农业科学院微生物应用研究所,新疆乌鲁木齐830091

出　　处：《农业与技术》2024年第5期107-111,共5页Agriculture and Technology

基　　金：新疆农业科学院农业科技创新稳定支持专项(项目编号:xjnkywdzc-2022005-4);新疆农业科学院青年骨干创新计划项目(项目编号:xjnkq-2022019)。

摘　　要：在利用牛粪和小麦秸秆为原料,采用实验室模拟低温生产沼气试验进行低温沼气发酵过程中,筛选到1株产电菌H11,鉴定为Shewanella属。该菌在自制人工双室微生物燃料电池中具有良好的产电性能,产电功率密度最高可达13.88mW·m^(-2)。基因组解析发现了286个与产电相关的基因,分布在与电子转移、细胞色素C相关蛋白和NADH脱氢酶等16个基因家族。为了探究低温沼气发酵过程中的微生物群落特征,在发酵不同阶段采集微生物样品,利用分子生物学方法和传统微生物培养法,随着发酵进程的推进,微生物群落在门水平上广古菌门(Euryarchaeota)、奇古菌门(Thaumarchaeota)、乌斯古菌门(Woesearchaeota)、泉古菌门(Miscellaneous Crenarchaeota Group)占绝对优势。而在属水平上的优势菌群为甲烷马赛球菌(Methanomassiliicoccus)、甲烷短杆菌属(Methanobrevibacter)、甲烷囊菌属(Methanoculleus),相对丰度分别达到30.1%、17.3%、9.68%,且Methanoculleus的优势一直持续至发酵的第120天。优势菌群相关性分析表明,随着低温沼气发酵进程的推进,优势菌群由细菌向古菌演变且二者之间具有紧密的互营关系。

关 键 词：产电菌 产电特性 低温沼气发酵 微生物群落特征 

分 类 号：S181[农业科学—农业基础科学]