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不同厌氧氨氧化系统内微生物群落分布及特征研究的任务书
任务书
一、研究目的
本研究旨在分析不同厌氧氨氧化系统内微生物群落的分布及特征，为厌氧氨氧化技术在实际应用中的优化和提高效率提供参考。
二、研究内容
1.文献综述：梳理关于厌氧氨氧化技术的研究历史、发展现状、应用领域、优势和不足，特别是针对不同厌氧氨氧化系统内微生物群落的研究进展进行综述。
2.野外采样：选择3个不同类型的厌氧氨氧化系统，对厌氧反应器内微生物群落进行采样。其中，一个为UASB反应器、一个为IC微生物膜反应器、一个为MBR反应器。采样过程中应注意除去厌氧反应器表面的浮泡和污垢，避免对样本产生影响。
3.实验设计：将不同反应器内采样得到的微生物DNA进行PCR扩增，获取16SrRNAV3-V4区域。通过高通量测序得到不同反应器内微生物群落及其丰度信息。运用R软件对数据进行生物信息学分析，包括物种多样性分析、微生物群落结构分析、对比分析等内容。
4.数据分析：对测序数据进行质量控制处理，去除含低质量序列、含barcode和引物的序列。对质控后的序列进行OTU聚类，形成指定物种或OTU的分类信息表。将分类信息表和物理化学参数及运行数据进行关联分析，探索影响微生物群落多样性和结构的主要因素。
5.数据解读与讨论：结合对实验结果的分析，比较不同厌氧氨氧化系统内微生物群落分布和丰度的差异，并探讨可能的原因。对于分析结果所显示的主要因素，进行解读和讨论。
6.结论和建议：根据实验结果，对不同厌氧氨氧化系统内微生物群落分布及特征进行总结和归纳，提出针对不同反应器的优化空间和技术建议，为实践应用中进一步提高厌氧氨氧化技术的效率和经济性提供参考。
三、研究成果要求
1.提交研究报告，报告中包括实验设计、数据分析、结果解读与讨论等内容。
2.给出不同厌氧氨氧化系统内微生物群落分布及特征分析数据的图表，要求图表清晰，说明准确完整。
3.结合分析结果撰写一篇至少2000字的综述性论文，发表到相关权威期刊。
四、研究进度安排
本研究计划周期为6个月，进度安排如下：
第一个月：进行文献综述，明确研究目标和研究方向。
第二个月：进行野外采样，并将样品送去生物实验室进行微生物DNA提取和PCR扩增。
第三个月：进行高通量测序，并对测序数据进行质控、过滤和处理。
第四个月：基于R软件进行数据分析，包括分类信息表、物种多样性分析、微生物群落结构分析和对比分析。
第五个月：撰写论文，并对实验结果进行初步推断和讨论。
第六个月：深入分析实验结果，继续完善论文，最终完成研究报告和论文。
五、研究经费来源
本研究经费来源为学校科研经费，总经费为10万元，其中包括实验设备购置、实验材料采购、实验费用、实验室租赁费等费用。
六、参考文献
1.TangY,etal.2012.Microbialcommunitiesassociatedwithanaerobicdegradationofbenzoateinahigh-solidsbiogasreactor.BioresourceTechnology122:263-270.
2.YueH,etal.2016.Themicrobialcommunitystructureinindustrialdairysewageactivatedsludgeandtheeffectsofvolatilefattyacidshockloading.AppliedMicrobiologyandBiotechnology100(8):3649-3659.
3.ZhangL,etal.2018.Formate-drivengrowthcoupledwithmethanogenesisandacetogenesisinbiomass-recyclingreactors.JournalofEnvironmentalManagement206:745-754.
4.XuJ,XiaY,ZhongH,etal.2018.ThestructureandfunctionoftheglobalandChineseresearchonanammoxbacteriafromscientificliterature.AdvancesinMicrobiology8(10):859-874.