| 摘要 | 第6-9页 |
| Abstract | 第9-11页 |
| 1. 绪论 | 第19-55页 |
| 1.1. 微生物厌氧甲烷氧化作用研究进展 | 第20-29页 |
| 1.1.1. 厌氧甲烷氧化的研究史 | 第20页 |
| 1.1.2. 厌氧甲烷氧化活跃的区域--冷泉和泥火山 | 第20-22页 |
| 1.1.3. 厌氧甲烷氧化古菌的类群 | 第22-23页 |
| 1.1.4. 其它与厌氧甲烷氧化相关的微生物 | 第23-25页 |
| 1.1.5. 厌氧甲烷氧化古菌的形态特征 | 第25-26页 |
| 1.1.6. 厌氧甲烷氧化机制 | 第26-29页 |
| 1.2. 微生物产甲烷作用研究进展 | 第29-36页 |
| 1.2.1. 生物产甲烷作用的环境生态学意义 | 第29-31页 |
| 1.2.2. 甲烷合成代谢的酶学机制 | 第31-36页 |
| 1.3. 硫酸盐还原菌研究进展 | 第36-43页 |
| 1.3.1. 硫酸盐还原菌的分布和多样性 | 第36-37页 |
| 1.3.2. 异养型硫酸盐还原菌 | 第37-38页 |
| 1.3.3. 自养型硫酸盐还原菌 | 第38-40页 |
| 1.3.4. 硫酸盐还原菌的厌氧呼吸机制 | 第40-41页 |
| 1.3.5. 硫酸盐还原菌与甲烷产生菌和产乙酸菌之间的竞争关系 | 第41-43页 |
| 1.4. 微生物和矿物的相互作用 | 第43-46页 |
| 1.4.1. 微生物和碳酸盐的相互作用 | 第44-45页 |
| 1.4.2. 微生物和硅酸盐的相互作用 | 第45-46页 |
| 1.5. 本研究所涉及到的技术方法综述 | 第46-52页 |
| 1.5.1. 荧光原位杂交 | 第46-47页 |
| 1.5.2. 单细胞全基因组测序技术 | 第47-48页 |
| 1.5.3. 高通量测序技术 | 第48-51页 |
| 1.5.4. 纳米级二次离子质谱(nanoSIMS)技术简介 | 第51-52页 |
| 1.6. 本文的研究意义和目标 | 第52-55页 |
| 2. 材料和方法 | 第55-71页 |
| 2.1. 富集物样品描述 | 第55页 |
| 2.2. 富集培养基的制备 | 第55-57页 |
| 2.3. 探针和引物 | 第57-58页 |
| 2.4. 主要仪器 | 第58-59页 |
| 2.5. 主要试剂 | 第59页 |
| 2.6. 试剂盒 | 第59-60页 |
| 2.7. 感受态细胞和质粒 | 第60页 |
| 2.8. 工具软件 | 第60页 |
| 2.9. 微生物细胞的蛋白质染色 | 第60-61页 |
| 2.10. 微生物细胞的多糖染色 | 第61页 |
| 2.11. 微生物细胞的荧光原位杂交(FISH) | 第61-63页 |
| 2.11.1. 样品的固定 | 第61页 |
| 2.11.2. 样品的杂交和多余探针的洗脱 | 第61-62页 |
| 2.11.3. 样品的显微镜观察 | 第62-63页 |
| 2.12. Percoll不连续密度梯度离心去除富集物样品中的杂质 | 第63页 |
| 2.13. 显微操作法分选单细胞团 | 第63-64页 |
| 2.14. 全基因组MDA扩增、验证和纯化 | 第64-65页 |
| 2.15. 细胞团微生物组成分析 | 第65-66页 |
| 2.16. 系统进化树构建 | 第66页 |
| 2.17. 单细胞团基因组测序、组装和注释 | 第66页 |
| 2.18. ANME-2a全基因组覆盖率的计算 | 第66-68页 |
| 2.19. 应用于nanoSIMS和SEM的样品制备方法 | 第68-69页 |
| 2.20. 富集物样品的矿物组成分析 | 第69-71页 |
| 3. 结果和讨论 | 第71-146页 |
| 3.1. 单个细胞团微生物组成分析 | 第71-79页 |
| 3.1.1. 基于16s rRNA基因分析的单个细胞团的微生物组成 | 第71-77页 |
| 3.1.2. 不同微生物组成的单个细胞团在显微镜下的形态 | 第77-79页 |
| 3.2. 单细胞团基因组测序结果总览 | 第79-81页 |
| 3.3. ANME-2a的基因组分析 | 第81-103页 |
| 3.3.1. 厌氧甲烷氧化途径 | 第81-87页 |
| 3.3.2. 与AOM相关的电子传递系统 | 第87-94页 |
| 3.3.3. 潜在的氢酶 | 第94-102页 |
| 3.3.4. 本章小结 | 第102-103页 |
| 3.4. 与ANME-2a共生的SRB的功能基因分析 | 第103-109页 |
| 3.4.1. SRB的碳源利用方式 | 第103-107页 |
| 3.4.2. SRB的硫酸盐呼吸 | 第107-108页 |
| 3.4.3. 本章小结和讨论 | 第108-109页 |
| 3.5. 与ANME-2a共生的一株Beta变形菌Limnobacter spp.的基因组功能分析 | 第109-128页 |
| 3.5.1. 研究背景 | 第109页 |
| 3.5.2. M12基因组特征 | 第109-110页 |
| 3.5.3. Limnobacter sp.M12的碳源获取方式 | 第110-118页 |
| 3.5.4. Limnobacter sp.M12的氮源获取方式 | 第118-119页 |
| 3.5.5. Limnobacter sp.M12的硫氧化途径 | 第119-121页 |
| 3.5.6. Limnobacter sp.M12的厌氧呼吸 | 第121页 |
| 3.5.7. Limnobacter sp.M12的其它环境适应机制 | 第121-126页 |
| 3.5.8. 本章小结 | 第126-128页 |
| 3.6. ANME、SRB以及Limnobacter三者之间的联系 | 第128-130页 |
| 3.7. ANME-2a细胞外壳结构的组成、结构以及功能分析 | 第130-146页 |
| 3.7.1. 细胞团外壳结构在显微镜下的形态 | 第130-131页 |
| 3.7.2. 外壳结构有机质成分的研究 | 第131-132页 |
| 3.7.3. 外壳结构的超微观形态结构和组成元素分析 | 第132-133页 |
| 3.7.4. 外壳结构的立体结构元素组成分析 | 第133-135页 |
| 3.7.5. 细胞团元素比值分析 | 第135-136页 |
| 3.7.6. 富集物样品主要矿物组成分析 | 第136-141页 |
| 3.7.7. AOM细胞团成矿机制 | 第141-143页 |
| 3.7.8. ANME-2a外壳的生物学意义 | 第143-145页 |
| 3.7.9. ANME-2a外壳的地质学意义 | 第145页 |
| 3.7.10. 本草小结 | 第145-146页 |
| 4. 全文结论 | 第146-148页 |
| 5. 参考文献 | 第148-168页 |
| 6. 致谢 | 第168-169页 |
| 7. 学术论文和科研成果目录 | 第169页 |
