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鼠李糖脂合成酶Rh1A和Rh1B基因的克隆、表达、纯化及在石油微生物中的表达和应用研究

摘要第1-14页
ABSTRACT第14-19页
本论文的缩写词表第19-21页
第一章 石油微生物的研究现状与本论文的研究内容第21-57页
 1.1 自然界中碳氢化合物的来源第21-22页
 1.2 碳氢化合物的生物降解第22-43页
  1.2.1 碳氢化合物的好氧降解第23-32页
  1.2.2 碳氢化合物的厌氧降解第32-41页
  1.2.3 碳氢化合物对于细胞的毒害作用第41-43页
 1.3 油层中的石油微生物第43-45页
 1.4 利用微生物提高原油的采收率(MEOR)第45-54页
  1.4.1 MEOR方法的机理第46-49页
  1.4.2 MEOR的优点及局限性第49-52页
  1.4.3 利用生物表面活性剂进行采油第52-54页
  1.4.4 利用黄原胶来提高原油的采收率第54页
 1.5 目前石油开采行业所面临的问题第54-56页
 1.6 本论文的研究内容第56-57页
第二章 菌种的筛选、鉴定及发酵条件的研究第57-105页
 2.1 材料和方法第59-70页
  2.1.1 菌种的来源第59页
  2.1.2 培养基的组成及配制第59-60页
  2.1.3 实验仪器第60页
  2.1.4 厌氧操作的方法第60-61页
  2.1.5 厌氧菌种的富集培养与分离纯化第61页
  2.1.6 石油降解菌的分离方法第61-62页
  2.1.7 产生生物表面活性剂菌株的初筛方法第62-64页
  2.1.8 菌种的鉴定第64-65页
  2.1.9 利用微生物进行原油的降粘实验第65-66页
  2.1.10 防蜡率的测定第66页
  2.1.11 界面张力的测定第66页
  2.1.12 表面张力的测量第66-67页
  2.1.13 生物表面活性剂的特性检测第67页
  2.1.14 生物表面活性剂的排油活性检测第67页
  2.1.15 乳化性能的检测第67页
  2.1.16 100L发酵罐的灭菌及接种第67-68页
  2.1.17 生物表面活性剂的初步定性及定量分析第68页
  2.1.18 发酵中菌体浓度的测定第68页
  2.1.19 发酵中葡萄糖的测定第68页
  2.1.20 发酵液中有机酸的测定第68-69页
  2.1.21 菌种的耐温、耐盐实验第69页
  2.1.22 菌液活性保存的研究第69-70页
 2.2 结果及讨论第70-103页
  2.2.1 菌种的筛选过程第70-71页
  2.2.2 菌种的筛选及鉴定结果第71-77页
  2.2.3 菌株的降粘性能的测试结果第77-78页
  2.2.4 部分菌株对不同烷烃的利用情况第78-79页
  2.2.5 菌株的耐温和耐盐的实验结果第79-80页
  2.2.6 几株菌在以原油为碳源的培养基中生长的生长曲线第80-84页
   2.2.6.1 菌株M3在生长过程中其发酵液的表面张力及pH值的变化第81页
   2.2.6.2 DQ2和M12在3号原油中厌氧培养的生长曲线第81-83页
   2.2.6.3 用质谱法定性分析菌株生长过程中所产生的有机酸第83-84页
  2.2.7 表面活性剂产生菌的筛选、鉴定及性能测试第84-86页
   2.2.7.1 菌种的筛选及鉴定第84-86页
   2.2.7.2 菌株培养液对原油的防蜡效果第86页
  2.2.8 菌种的复壮第86-87页
  2.2.9 复筛菌株的培养及发酵条件的研究第87-103页
   2.2.9.1 表面活性剂产生菌L11发酵培养基的确定第88-91页
   2.2.9.2 L11在发酵罐中发酵工艺的优化第91-99页
    2.2.9.2.1 在IL发酵罐中发酵时主要参数的变化第91-93页
    2.2.9.2.2 当用NaOH调节pH时,发酵液中各参数的变化情况第93-94页
    2.2.9.2.3 补入葡萄糖和调节发酵液pH后的IFT变化情况第94页
    2.2.9.2.4 L11在100 L发酵罐中的发酵情况第94-95页
    2.2.9.2.5 发酵液特性的检测第95-99页
   2.2.9.3 DQ2菌发酵条件的优化第99-102页
   2.2.9.4 菌体培养液保藏条件的初步研究第102-103页
 2.3 本章小结及展望第103-105页
第三章 利用石油微生物处理石油废水第105-116页
 3.1 材料与方法第106-108页
  3.1.1 菌种第106页
  3.1.2 试剂第106页
  3.1.3 培养基第106页
  3.1.4 石油废水的来源第106页
  3.1.5 COD的测定第106-107页
  3.1.6 菌株对石油废水处理效果的检测第107页
  3.1.7 菌体浓度的测定采用显微计数法第107页
  3.1.8 菌体细胞的固定化第107页
  3.1.9 半连续法处理废水第107-108页
  3.1.10 连续处理废水第108页
 3.2 结果与讨论第108-115页
  3.2.1 菌种筛选第108-109页
  3.2.2 M12对不同废水的降COD的效果第109-110页
  3.2.3 不同的氮源对M12处理石油废水效果的影响第110-111页
  3.2.4 在不同的温度下M12对石油废水的降COD_(Cr)的效果第111页
  3.2.5 不同的接种量对M12处理废水效果的影响第111页
  3.2.6 固定化的M12寸石油废水的处理效果第111页
  3.2.7 利用固定化的菌体来半连续处理废水第111-112页
  3.2.8 麦水经M12处理后吸收光谱的变化第112页
  3.2.9 利用M12连续处理石油废水第112-115页
 3.3 实验小结第115-116页
第四章 MEOR及其菌株16SrRNA的特异性检测第116-140页
 4.1 材料和方法第118-121页
  4.1.1 菌种的来源第118页
  4.1.2 菌种培养基第118页
  4.1.3 室内模拟提高原油的采收率实验第118-119页
  4.1.4 室内模拟驱油实验第119页
  4.1.5 室内的降粘率和防蜡率实验第119页
  4.1.6 原油的处理第119页
  4.1.7 细菌染色体DNA的提取第119-120页
  4.1.8 PCR扩增16SrDNA第120页
  4.1.9 16SrDNA的序列分析第120页
  4.1.10 特异性引物的设计第120-121页
 4.2 实验结果与分析第121-138页
  4.2.1 不同的培养条件对M3降粘率的影响第121-123页
  4.2.2 在室内条件下利用M3进行提高原油的采收率第123页
  4.2.3 利用DQ2提高原油的采收率第123-125页
  4.2.4 利用L11的发酵液提高原油的采收率第125-127页
  4.2.5 混合菌室内提高原油采收率的初步研究第127-128页
  4.2.6 进行微生物采油时对于目的菌株的快速检测第128-138页
   4.2.6.1 细菌中16SrRNA的序列确定第128-130页
   4.2.6.2 DQ2的16SrRNA序列的比较及特定引物的设计第130-136页
   4.2.6.3 利用菌落PCR来检测目的菌株的16SrRNA第136-138页
 4.3 讨论第138-139页
  4.3.1 单井吞吐试验第138页
  4.3.2 利用微生物进行防蜡的实验第138页
  4.3.3 利用16SrRNA 序列分析对MEOR菌株进行检测及鉴定第138-139页
 4.4 本章小结及工作展望第139-140页
第五章 Rh1A和Rh1B的基因克隆、表达、纯化及在石油微生物中的表达和在MEOR中的应用第140-199页
 5.1 实验材料第142-146页
  5.1.1 药品及部分仪器第142页
  5.1.2 相关酶及抗体第142-143页
  5.1.3 实验所用的菌株第143页
  5.1.4 培养基第143-144页
  5.1.5 缓冲液及溶液第144-146页
 5.2 实验方法第146-159页
  5.2.1 细菌的培养及保存第146页
  5.2.2 大肠杆菌感受态细胞的制备第146页
  5.2.3 大肠杆菌的转化第146-147页
  5.2.4 细菌的电转化法第147页
  5.2.5 DNA浓度的测定第147页
  5.2.6 质粒的纯化第147页
  5.2.7 DNA电泳分析第147-148页
  5.2.8 从琼脂糖凝胶中回收DNA片段第148页
  5.2.9 PCR产物及酶切产物的纯化第148页
  5.2.10 PCR反应第148-149页
  5.2.11 PCR产物或质粒的酶切反应第149页
  5.2.12 DNA的连接第149页
  5.2.13 连接反应所得阳性克隆的筛选第149页
  5.2.14 重组蛋白的诱导第149-150页
  5.2.15 Western Blotting的实验过程第150-151页
  5.2.16 蛋白质的诱导第151页
  5.2.17 用Ni-NTA亲和层析法纯化重组蛋白第151页
  5.2.18 SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳第151-152页
  5.2.19 蛋白质浓度的测定第152-153页
  5.2.20 蛋白质样品的浓缩与脱盐第153页
  5.2.21 FPLC系统进一步纯化蛋白质第153-154页
   5.2.21.1 分子筛层析纯化目的蛋白RhlA第153-154页
   5.2.21.2 离子交换层析纯化目的蛋白Rh1B第154页
  5.2.22 红外光谱扫描分析蛋白质的结构第154-155页
  5.2.23 实验中所采用的分子量标准第155-156页
  5.2.24 细菌总RNA的提取过程第156-157页
  5.2.25 RNA浓度的测定第157页
  5.2.26 RT-PCR(反转录PCR)第157-158页
  5.2.27 鼠李糖脂的检测第158页
  5.2.28 HPLC系统纯化分析检测HAA第158-159页
 5.3 实验结果与分析第159-197页
  5.3.1 rh1ABR操纵子的结构第159页
  5.3.2 rh1A和rh1B的两种基因产物的部分特点第159-164页
  5.3.3 rh1AB的克隆及在大肠杆菌中的表达及纯化流程图第164-165页
  5.3.4 Rh1A和Rh1B的纯化流程图第165-166页
  5.3.5 rh1A基因的克隆及其在大肠杆菌中的表达及纯化第166-178页
   5.3.5.1 rh1A基因的克隆及用菌落PCR来选择阳性克隆第166-171页
   5.3.5.2 Rh1A蛋白的表达与纯化第171-175页
   5.3.5.3 Rh1A重组蛋白的验证第175-177页
   5.3.5.4 Rh1A重组蛋白二级结构的检测第177-178页
  5.3.6 rh1B基因的克隆及在大肠杆菌中的表达及纯化第178-184页
   5.3.6.1 rh1B基因的克隆第178-179页
   5.3.6.2 Rh1B的表达与纯化第179-183页
   5.3.6.3 Rh1B蛋白活性的初步检测第183-184页
  5.3.7 基因工程菌的构建第184-194页
   5.3.7.1 酶基因rh1AB的转入对不同菌株产生鼠李糖脂的影响第185-189页
    5.3.7.1.1 用RT-PCR验证酶基因rh1A和rh1B的表达情况第185-187页
    5.3.7.1.2 各重组菌株鼠李糖脂的产生情况第187-189页
   5.3.7.2 Rh1A蛋白促进石油微生物HAA的产生第189-194页
    5.3.7.2.1 用Western Blotting检测rh1A的表达第190-191页
    5.3.7.2.2 用HPLC分析rh1A的表达产物HAA第191-194页
  5.3.8 所构建的工程菌在MEOR中应用的研究第194-197页
   5.3.8.1 重组菌株的发酵液对原油的降粘和防蜡效果第194-195页
   5.3.8.2 各重组菌株在室内条件下的MEOR实验第195-197页
 5.4 讨论第197-198页
 5.5 本章小结第198-199页
第六章 本文小结第199-204页
 6.1 菌种的筛选、鉴定及发酵条件的研究第199-200页
 6.2 利用石油微生物处理石油废水第200-201页
 6.3 MEOR及其菌株16SrRNA的特异性检测第201页
 6.4 Rh1A和Rh1B的基因克隆、表达、纯化及在石油微生物中的表达和在MEOR中的应用第201-204页
参考文献第204-239页
致谢第239-241页
在读期间已发表的文章及获奖第241-243页
学位论文评阅及答辩情况表第243页

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