奧奈達希瓦氏菌納米線的生長機理及其產電性能研究

《奧奈達希瓦氏菌納米線的生長機理及其產電性能研究》是依託中南大學，由梁伊麗擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：奧奈達希瓦氏菌納米線的生長機理及其產電性能研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：梁伊麗
• 依託單位：中南大學

項目摘要

納米線是最近發現的奧奈達希瓦氏菌電子傳遞的新機制。本項目擬研究奧奈達希瓦氏菌氣液界面生物膜細胞中納米線的生長機理及其對電子傳遞的影響規律。包括：研究在有氧靜置培養條件下，氧濃度、pH、溫度、營養條件以及用炭纖維紙作掛膜載體等條件對納米線生長及其尺寸、附著形態、元素組成、導電性能等方面的影響規律；利用轉座子對希瓦氏菌菌株進行全基因組隨機突變，篩選與納米線形成相關的突變株，構建納米線形成相關的基因網路；利用同源重組方法，構建與納米線形成相關關鍵基因的讀碼框內缺失突變株，並從細胞、生理生化、分子、基因等多個層面闡明納米線的功能和形成機制；探明納米線對電子傳遞和產電性能的作用規律。本項目的完成，可望進一步豐富奧奈達希瓦氏菌電子傳遞理論，為提高該菌在燃料電池產電和污水處理等方面的效率提供理論支撐。

結題摘要

細菌能利用表面產生的納米線進行遠距離電子傳遞，但有關納米線組成、形成機制、生理作用等方面的研究還處於起步階段。本項目研究了奧奈達希瓦氏菌氣液界面生物膜細胞中納米線的生長，發現在有氧靜置培養狀態下，氧氣、pH、溫度、營養條件、炭纖維紙等影響納米線的生長；納米線的尺寸、附著形態、元素組成與培養條件相關。利用轉座子對希瓦氏菌菌株進行全基因組隨機突變，篩選了與納米線形成相關的幾株突變株，它們不同程度的影響納米線的形成。採用基因突變等技術和微生物生理學等方法，進一步探明了納米線與細胞運動性、電子傳遞和產電性能的作用規律。研究豐富奧奈達希瓦氏菌電子傳遞理論，為提高該菌在燃料電池產電和印染污水處理的效率提供理論支撐。