微生物燃料电池(MFC)及以其为基础的环境生物电化学体系(MXC)能同步处理废水和回收电能,在高效、低耗、资源化处理废水方面具有广阔的应用前景,但目前研究者在产电微生物的群落结构、种群功能等方面认识的不足阻碍了其进一步发展。454测序、Solexa测序等高通量测序是近年来兴起的DNA测序新技术,能快速获得大量生物学信息。本研究拟以454测序深度解析不同MXC中产电微生物群落结构;根据微生物群落信息设计特异引物定向筛选和鉴定常见产电功能菌株,检测其电化学活性,分析其降解污染物的过程;以Solexa测序结合电化学、化学分析、定量RT-PCR等技术阐明菌株的产电与污染物降解活性对环境因素的响应规律,从而构建起高通量测序与其他技术有机结合研究产电微生物群落与功能的方法体系,阐述MXC产电微生物的群落与功能对环境因素的响应规律,并为其产电性能与废水处理效率的提高提供更多理论支撑。
英文主题词high-throughput sequecing; bioelectrochemistry systems ;extracellular electron transfer;electrochemically active microorganism;biofilm