微生物学课程论文——硝化细菌研究概述摘要：硝化细菌在氮循环中发挥着重要作用，是生物圈氮循环中不可缺少的环节，硝化细菌主要由亚硝化细菌和硝化细菌组成，过去人们将他们华为硝化杆菌科，但它们在进化上并无亲缘关系。近年来人们基于16SrRNA序列分析，将硝化细菌进行了更为科学的分类。硝化作用分两步进行，第一步亚硝化细菌讲氨氧化为亚硝酸盐，第二步是硝化细菌将亚硝酸根离子氧化成硝酸根离子，两步反应均释放能量。同时近年来人们也发现了化能异养的硝化细菌或真菌，他们虽然硝化速率低，但数量众多，也是硝化作用不可缺少的一个群体。硝化细菌的检测方法主要有传统方法，免疫学方法，分子生物学方法等，其中前两种方法都具有不同程度的局限性，而基于硝化细菌遗传序列研究分析的分子生物学检测方法则克服了这些弊端。本文也探讨了影响硝化作用的理化因素，包括抑制硝化作用的化学抑制剂如游离氨，亚硝酸，重金属离子及一些氧化剂等，而他们均对硝化细菌和亚硝化细菌表现出不同程度的抑制作用。同时，施肥方式，溶氧量，温度，PH，光照等都会对硝化作用产生一定的影响。目前硝化细菌主要应用于水产养殖和污水处理中，但由于硝化细菌生长缓慢且不能形成芽孢休眠体，使之在制备上较为困难，成本较高。当前投入应用的主要有高浓度的硝化细菌活性菌液以及高分子载体固定化技术。而在硝化细菌研究领域值得一提的研究热点是短程硝化，即利用化学抑制剂对硝化细菌的两类菌群的抑制程度不同，找出主要抑制硝酸细菌的化学抑制剂，使亚硝酸根离子大量积聚，再寻找可以利用亚硝酸根离子的反硝化细菌直接将亚硝酸根离子还原为氮气，从水中升华到空气中，实现水体或土壤的除氮作用，缩短生物除氮过程。二零一三年五月硝化细菌研究概述本组成员：杨辉2011304200602邵韦涵2011304200611蒋玮2011304200624张晴2011304200625覃琪2011304200626生物技术1102班一．硝化细菌的菌种组成及进化关系硝化作用在N素循环中扮演着重要角色。生物圈中各个生态系统的N循环一般通过生物固氮，以氮的形式输入氮素；经过同化、硝化、异化性硝酸盐还原等生物转化作用及其相伴的迁移运动；最终借助反硝化作用，以氮气的形式输出氮素。因此。硝化细菌在促进水域生态系统的氮循环、进而缓解环境压力。保持健康水产养殖环境中挥发这巨大作用。此外。硝化细菌作为单细胞微生物。还是环境变化的敏感指标，比大型动植物更宜于指示环境状况的变化。多年来，硝化细菌生态学一直是国际上研究热点。1.硝化细菌的菌种组成硝化作用（Nitrification）是将氨氧化成亚硝酸（盐），再氧化成硝酸（盐）的过程。前者主要是由自养性的亚硝酸菌或氨氧化菌(Ammonia-oxidizingbactcria,AOB)完成,后者是由硝化菌或亚硝酸盐氧化菌（Nitrie-oxidizingbacteria,NOB）完成。由于基质上的联系，人们一直把亚硝酸细菌和硝酸细菌联系在一起；并把他们归入同一个科——硝化杆菌科（Nitrobactcriaceae）。但从进化谱系上看，他们之间的亲缘关系并不密切。1.1亚硝酸细菌的菌种组成早期的有关研究主要是借助分离培养，并根据细胞形态以及内细胞膜的排列方式对按氧化菌进行菌种分类。共有16株氨氧化菌分布在5个属中：亚硝化单胞菌属（Nitrosomonas）、亚硝化球菌属（Nitrosococcus）、亚硝化螺菌属（Nitrosospira）、亚硝化弧菌属（Nitrosovibrio）、以及亚硝化叶菌属（Nitrosolobus）。近年来通过对16SrRNA的基因序列的比较将自养性AOB分为两大类:一类是自养性AOB主要成员，属于β-变形菌亚纲(β-Protcobacria)，主要由亚硝化单胞菌群和亚硝化螺菌群2个分枝组成。另有少数氨氧化菌在γ-变形菌亚纲（γ-Proteobacteria）中单独形成一个谱系分支——亚硝化球菌属（Nitrosococcus）。除了自养性硝化菌外，有些异养性的细菌，如产碱菌属(Alcaligenes)和节杆菌属（Arthrobacter），以及真菌如曲霉菌属（Aspergillus），也具有硝化作用。相对于自养性的硝化菌而言，异养性菌种虽有较低的分解速率，但是由于它在环境中的数量往往大于自养性细菌，而且有一些异养性菌种可同时行硝化和反硝化作用因此也是硝化作用中不可或缺的一个群体。1.2硝酸细菌的菌种...
