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微生物学通报

  • 2011年第38卷第4期文章目次
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    • >序言
    • 我国环境微生物学发展现状与面临的挑战—“第十三次全国环境微生物学学术研讨会”专刊序言

      2011, 38(4):453-454.

      摘要 (1760) HTML (0) PDF 360.66 K (3300) 评论 (0) 收藏

      摘要:第十三次全国环境微生物学术研讨会于2010年11月在南京大学顺利召开, 本次会议围绕“环境微生物与社会发展”的主题, 在环境微生物学研究前沿、环境微生物与节能减排、环境微生物与气候变化、环境微生物资源发掘与应用、环境保护工程、污染环境生物修复、蓝藻水华衍生污染物与生态风险等诸多领域阐述了最新研究进展并展开了深入的研讨。为了展现国内环境微生物及相关交叉领域科研工作者取得的最新进展, 《微生物学通报》针对“第十三次全国环境微生物学学术研讨会”组织出版了这期“环境微生物专刊”, 期望该专刊的出版有助于促进我国环境微生物学相关领域的交流与发展。

    • >主编点评
    • 微生物生态修复技术

      2011, 38(4):601-602.

      摘要 (2007) HTML (0) PDF 358.31 K (3219) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >主编点评文章
    • 多孔菌Trichaptum abietinum 1302BG自然条件下对合成染料刚果红和酸性品红的高效降解

      2011, 38(4):603-614.

      摘要 (2297) HTML (0) PDF 1.34 M (2907) 评论 (0) 收藏

      摘要:选用杭州竹林土壤分离并筛选能够降解多种类型染料的真菌。经大量筛选发现一株编号为1302BG的真菌能够在固体培养基上分解所测试的全部9种染料(苯胺蓝、刚果红、橙黄G、甲基红、甲基橙、结晶紫、酸性品红、番红花红、碱性品红、甲基紫)。经形态学和分子生物学方法鉴定, 该菌1302BG为冷杉附毛孔菌(Trichaptum abietinum)。在液体培养基中研究了pH、温度、碳源、氮源、碳氮源组合、碳氮源浓度等参数对该菌脱色效果的影响, 以寻找最适最经济的脱色条件。在液体培养基中研究表明, 冷杉附毛孔菌1302BG既能在酸性又能在碱性条件下有效分解2种测试染料(酸性品红和刚果红)。该真菌能以仅含有0.5 g/L淀粉和0.05 g/L硫酸铵的经济、环境友好的培养基为底物, 能在灭菌和非灭菌(自然)的条件下高效脱色, 在24 h内对2种染料的脱色率均在90%以上。紫外/可见光谱及微核试验分析显示, 该菌脱色主要是以生物降解为主, 2种染料经该菌分解后的毒性也同时大大降低。这些优异特点显示了该菌具有非常广阔的工业染料废水处理应用潜力。

    • 中原石油污染土壤原位微生物生态修复技术的应用

      2011, 38(4):615-620.

      摘要 (2142) HTML (0) PDF 520.93 K (3133) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用优化原位土著微生物菌群辅以物理和化学相结合的生态修复技术, 进行了河南中原油田石油残留污染土壤的野外修复应用研究。修复结果显示, 土壤中残留石油含量平均在2 898.25 mg/kg时, 经过99 d微生物生态修复技术的实施, 土壤中石油含量降解可达99%以上, 为油田区土壤石油残留污染的修复提供了技术方法和推广应用的可行性研究。

    • >回顾点评
    • 微生物发酵法生产透明质酸

      2011, 38(4):621-622.

      摘要 (1761) HTML (0) PDF 357.47 K (3045) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >环境微生物学研究前沿
    • 利用拓扑异构酶II提高转化效率及其在从细菌群落中克隆六六六γ异构体脱氯化氢酶基因中的应用

      2011, 38(4):455-459.

      摘要 (1866) HTML (0) PDF 525.58 K (2727) 评论 (0) 收藏

      摘要:一个简单的技术上的调整被应用于利用T载体构建的基因组或宏基因组文库策略中。该技术利用拓扑异构酶II将超螺旋引入松散的T-A环状重组分子, 从而提高转化效率。利用该技术构建一个宏基因组文库, 并从中克隆到一个六六六γ异构体脱氯化氢酶基因(linA-like)。

    • 应用RT-qPCR技术定量检测湖泊水体中蓝藻方法的比较

      2011, 38(4):460-467.

      摘要 (2737) HTML (0) PDF 598.39 K (4342) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用RT-qPCR技术建立了对湖泊水体中的微囊藻和蓝藻的SYBR Green I荧光定量PCR检测方法, 在所建立的方法中, 对以微囊藻藻蓝蛋白基因、蓝藻16S rRNA基因、微囊藻16S rRNA基因分别作为RT-qPCR检测的目的基因所得结果进行了比较, 并对实验室培养的微囊藻和太湖的环境样品进行了检测。结果表明, 用藻蓝蛋白基因作为检测目的基因, 以M. aeruginosa PCC 7806基因组DNA作为标准品的测定方法与显微镜计数的结果有较好的相关性和一致性, 并具有简便、快速、特异性高的特点, 可以满足检测的要求。

    • >环境微生物与环境工程
    • 高浓度酒精废水厌氧处理工程系统中古菌多样性及其代谢特征

      2011, 38(4):468-473.

      摘要 (1871) HTML (0) PDF 665.75 K (2531) 评论 (0) 收藏

      摘要:颗粒污泥形成快、抗冲击能力强、悬浮性好是新型高浓度有机废水厌氧处理系统的重要特征。为了研究颗粒污泥中古菌组成多样性及其功能特征, 采集活性污泥样品, 提取总基因组DNA, 应用PCR-DGGE和16S rDNA克隆测序技术对系统内古菌群落进行研究。结果表明: 古菌克隆文库中克隆子的近缘种归属于Methanosaeta、Methanosarcina、Methanobacterium和Methanomethylovorans 4个类群, 所占文库容量比例依次为58.2%、23.6%、12.7%和3.6%, 1个克隆子未能找到相似菌株, 占1.8%。系统发育分析找到了未知克隆子C10、C11、C13和C19的相似菌株FJ618821、AB479397、AJ244290和AB447878, 并明确相应的分类地位。古菌类群以乙酸利用型Methanosaeta、Methanosarcina为主, 说明甲烷形成过程以乙酸途径为主。中间代谢产物VFAs组成与不同产甲烷菌代谢功能分析的结果证明了古菌群落组成多样性与其代谢功能的对应关系。

    • 固定载体卧式厌氧反应器处理糖蜜废水的快速启动

      2011, 38(4):474-480.

      摘要 (1944) HTML (0) PDF 608.51 K (2326) 评论 (0) 收藏

      摘要:为高效处理高浓度有机废水而设计了固定载体卧式厌氧反应器R1和R2, 它是厌氧折流板反应器(ABR)的改进, 以活性炭纤维作为生物膜载体固定并充当反应器的折流板, 在实验室规模上对R1和R2处理糖蜜废水进行快速启动运行。HRT和ORL是影响R1和R2稳定高效运行及启动的2个重要工艺参数。实验证明: HRT为2 d时, 反应器运行最佳。在第30天时, R1的COD去除率达到84.88%, R2达到81.72%。随着进水ORL由1.25 kg/(m3·d)提升到10 kg/(m3·d), 沼气容积产气率由0.35 L/(L·d)逐渐增加到4.98 L/(L·d)。进水pH值为3.9?4.5之间, 整个启动运行过程中, 未调节pH值, R1和R2的出水pH值均在6.7?7.6之间, 2个反应器均有较强的抗酸能力, R1的pH波动更为平缓。在整个实验过程中, 污泥流失量小, 没有发生堵塞现象, 在处理酸性高浓度有机废水时, 2个反应器均表现出较强的抗负荷冲击能力。

    • 剩余活性污泥完全资源化利用微生物集成技术

      2011, 38(4):481-486.

      摘要 (2255) HTML (0) PDF 512.12 K (3331) 评论 (0) 收藏

      摘要:剩余活性污泥完全资源化利用微生物集成技术包括: 使用土著PHA合成菌回注法驯化并发酵活性污泥, 生产生物降解材料聚羟基脂肪酸酯(PHA); 采用土著嗜酸性氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌进行生物淋滤, 去除重金属; 以解磷菌和解钾菌为菌种, 进行固态发酵, 生产生物菌肥。结果表明, 500 L中试PHA占挥发性悬浮固体的20%以上; 重金属含量达到国家排放要求; 生物菌肥中活菌数大于1×108 个/g以上。实现了剩余活性污泥的近零排放。

    • 微生物接种密度和矿物收集时间对生物沥浸中次生铁矿物形成的影响

      2011, 38(4):487-492.

      摘要 (1707) HTML (0) PDF 577.80 K (2484) 评论 (0) 收藏

      摘要:在嗜酸性氧化亚铁硫杆菌Acidithiobacillus ferrooxidans作用下, 污泥生物沥浸体系中常会有次生铁矿物形成, 这些矿物对污泥脱水和重金属溶出有重要影响。在FeSO4-K2SO4-H2O生物成矾临界点模拟生物沥浸过程, 考察了Acidithiobacillus ferrooxidans菌接种密度和矿物收集时间对次生铁矿物的影响。结果表明, 微生物接种密度和矿物收集时间对生物沥浸过程中次生铁矿物的重量及其类型均有一定影响, 随矿物收集时间的推迟, 溶液中含有的一价阳离子(如K+等)可导致施氏矿物向黄铁矾发生转变, 并成为影响铁矿物类型的主导因素。

    • 一株阿特拉津降解菌的分离鉴定及降解特性

      2011, 38(4):493-497.

      摘要 (2361) HTML (0) PDF 659.38 K (3341) 评论 (0) 收藏

      摘要:从农药厂废水处理池的活性污泥中分离到一株阿特拉津降解菌X-4, 根据其生理生化特性和16S rRNA基因序列相似性分析, 将其初步鉴定为节杆菌属(Arthrobacter sp.)。该菌能以阿特拉津为唯一碳氮源生长, 42 h内对100 mg/L的阿特拉津降解效果为95.7%, 降解阿特拉津的最适温度为30 °C, pH为7.0。该菌对多种重金属离子都存在抗性, 显示了其在去除阿特拉津和重金属复合污染方面的应用潜力。对其降解基因的初步研究显示, 该菌含有trzN、atzB和atzC 3个阿特拉津降解相关基因。

    • 光合菌群发酵玉米秸秆水解液产氢

      2011, 38(4):498-502.

      摘要 (1811) HTML (0) PDF 557.06 K (2456) 评论 (0) 收藏

      摘要:以玉米秸秆水解液作为产氢底物, 研究光合菌群产氢性能。考察了硫酸浓度、固液比、水解时间、水解温度等秸秆水解条件对产氢的影响, 确定了最佳水解条件, 并对不同脱毒方法进行了对比研究。结果表明, 最佳的水解条件为硫酸浓度1%, 固液比1:12, 水解时间0.5 h, 水解温度为110 °C。采用Ca(OH)2脱毒方法的产氢效果要优于其他2种脱毒方法; NH4+在一定浓度范围内对该光合菌群产氢有促进作用。

    • 应用微生物与秸秆降低鸡粪氨气释放量

      2011, 38(4):503-507.

      摘要 (2001) HTML (0) PDF 338.10 K (2953) 评论 (0) 收藏

      摘要:为减轻大量禽畜废弃物中氨气流失对环境的污染, 研究和优化了微生物与秸秆等辅料对氨气释放量的影响。结果表明, F468、M1?M9等除臭微生物能显著降低氨气的释放量, 其中F468是最优微生物, 其它微生物与F468的配伍并没有显著增强F468降低氨气释放量的能力, 有些微生物还降低了其能力, 因此选择单一微生物法降低氨气释放量。单独添加辅料对降低氨气的释放影响较小, 辅料与微生物的配伍可大量降低氨气的释放量。5%的F468与10%的秸秆配伍在1?5 d降低88%的释放量。应用微生物与秸秆不仅降低氨气挥发对环境的危害, 也是秸秆资源化利用的有效途径之一。

    • >环境微生物资源的发掘与利用
    • 木质纤维素分解复合菌系WSD-5组成菌株的分离及其产酶特性

      2011, 38(4):508-515.

      摘要 (1930) HTML (0) PDF 1.32 M (2566) 评论 (0) 收藏

      摘要:复合菌系WSD-5具有高效的分解能力和产酶能力, 以探明WSD-5的协同分解机理和优化高效组合为目的, 通过纯培养分离手段, 获得了11 株细菌和3 株真菌。16S rDNA比对结果表明, 细菌分别为Pseudomonas sp.、Pseudomonas aeruginosa、Achromobacter sp.、Stenotrophomonas sp.、Bacillus fusiformis、Bacillus cereus、Brevundimonas sp.、Ochrobactrum sp.、Cytophaga sp.、Benzo(a)pyrene-degrading bacter、Flavobacterium sp.的近缘种; 26S rDNA比对结果表明3株真菌分别为Pseudallescheria boydii、Coprinus cinereus的近缘种。分离菌株中有4株细菌和3株真菌能在CMC平板上产生透明圈, 但以糖化力法测定酶活结果只有3株真菌具有产酶能力。3株真菌的酶活动态测定结果, 酶活的高峰均出现在7?14 d, 并且呈现多峰变化; 3 株真菌的酶活种类表现为, 滤纸酶活性、纤维素内切酶活性和外切酶活性均以菌株F1最高, 分别达到了1.05、5.53和0.56 U/mL, β-葡萄糖甘酶活性和木聚糖酶活性以菌株FC最高, 分别达到0.44和58.95 U/mL, 其木聚糖酶活为F1最高值的6倍。

    • 毛云芝菌利用糖蜜酒精废水产漆酶培养基优化

      2011, 38(4):516-522.

      摘要 (1748) HTML (0) PDF 904.39 K (2614) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高毛云芝菌的漆酶产量, 降低生产成本, 同时使糖蜜废水中的营养成分得到充分利用, 变废为宝, 以糖蜜废水作为碳源, 对毛云芝菌发酵产漆酶进行研究。在单因素试验基础上, 以不同浓度糖蜜废水、尿素含量为自变量, 漆酶活力为因变量, 采用Box-Behnken设计方法得到最佳的培养基配方为糖蜜废水浓度47%, 尿素添加量0.5%, 漆酶活力可达1 810.0 U/mL, 约为优化前的6倍。说明毛云芝菌利用糖蜜废水作为碳源生产漆酶是可行的, 为糖蜜废水资源化利用高效生产有价值产品奠定了理论基础。

    • 一株高效广谱染料降解细菌的分离鉴定及其脱色特性初探

      2011, 38(4):523-530.

      摘要 (1776) HTML (0) PDF 1.63 M (2421) 评论 (0) 收藏

      摘要:从土壤样品中分离到一株高效染料脱色菌株N-4, 根据形态学特征及16S rDNA基因序列分析, 该菌株初步鉴定为Leucobacter sp.。利用表面响应法(RSM)对菌株N-4脱色活性深蓝K-R的主要因素进行优化, 实验结果表明, 菌株N-4脱色K-R的最优条件为: 湿菌量10 g/L, 染料浓度222 mg/L, 硫酸铵1.5 g/L, 果糖3.5 g/L, 最佳脱色率为100%。此外, 实验证明其对多种染料均具有较高的脱色效率。同时, 考察了金属离子对染料脱色效率的影响, 其中K+、Ca2+、Mg2+、Ba2+、Mn2+等对脱色具有促进作用, 而Ni2+、Cu2+、Hg2+对脱色具有明显的抑制作用。

    • 两株高产纤维素酶细菌的筛选、鉴定及酶学特性

      2011, 38(4):531-538.

      摘要 (2046) HTML (0) PDF 580.37 K (3697) 评论 (0) 收藏

      摘要:从腐烂枯叶及附近土壤筛选分离得到2株产纤维素酶的菌株。经细菌形态观察、生理生化实验并结合16S rRNA序列分析, 将其初步鉴定为地衣芽孢杆菌CT1 (Bacillus licheniformis CT1)和枯草芽孢杆菌CM2 (Bacillus subtilis CM2)。经摇瓶发酵, 测定其CMCase、FPA酶活力, 结果表明CT1和CM2在液体摇瓶培养4 d后的CMC酶活最大, 分别可达163.3 U/mL和167.17 U/mL; CT1摇瓶培养2 d后, FPA酶活达到了211.17 U/mL, CM2摇瓶培养3 d后, FPA酶活为207.83 U/mL。进行不同碳源对菌株产酶能力影响的试验, 并通过SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳、银染后初步分析纤维素酶谱条带, 发现菌株对不同来源纤维素的降解能力及产纤维素酶的种类均有所不同。

    • 连翘和水茄内生放线菌的多样性、活性及生物合成基因的PCR筛查

      2011, 38(4):539-546.

      摘要 (2285) HTML (0) PDF 1017.23 K (3370) 评论 (0) 收藏

      摘要:从采自成都地区的中药植物连翘Forsythia suspense和水茄Solanum torvum的根部分离到14株内生放线菌。活性筛选表明, 10株菌的发酵粗提物具有不同程度的抗肿瘤活性, 占全部菌株的71%; 3株菌具有抗细菌活性, 其中菌株A263具有较强的细胞毒活性和广谱抗细菌活性。基于16S rRNA基因部分序列的相似性分析表明, 菌株A275属于克里贝拉菌属Kribbella, 其余13株属于链霉菌属Streptomyces。多种生物合成基因的筛查实验表明, 5株菌同时具有PKS-I、PKS-II、NRPS型基因, 其中A255和A263还具有3,5-AHBA合酶基因, 但仅A275具有oxyB基因。结果可以推测, 链霉菌是这2种中药植物根部的优势内生放线菌, 生物合成基因的PCR筛查能极大地弥补传统活性筛选模型的不足, 内生放线菌具有产生丰富生物活性化合物的巨大潜力。

    • 排硫硫杆菌D6中硫化氢脱氢酶的纯化及性质

      2011, 38(4):547-554.

      摘要 (2075) HTML (0) PDF 687.31 K (2747) 评论 (0) 收藏

      摘要:从烟气生物脱硫系统的好氧产硫磁性稳态流化床反应器中, 经反复纯化分离出脱硫优势菌排硫硫杆菌菌株D6, 采用四步工艺纯化出膜结合型硫化氢脱氢酶。SDS-PAGE测定显示其由α1β1亚基组成, 光谱分析表明含有1 mol FAD/mol酶, 血红素染色揭示小亚基上结合有1 mol血红素c/mol酶, 该酶属于氧还蛋白家族。该酶的最适pH为8.6, 对马心细胞色素c和硫化物的表观Km分别为2.5 μmol/L和6.1 μmol/L, 反应计量实验表明其氧化产物为元素硫。硫化氢脱氢酶受到硫和亚硫酸盐的抑制, 100 μmol/L的氰化钾对该酶抑制率达72%。

    • >污染环境生物修复
    • 太湖沉积物中氮循环菌的微生态

      2011, 38(4):555-560.

      摘要 (1988) HTML (0) PDF 660.11 K (2842) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用荧光原位杂交(FISH)技术, 对梅梁湾和贡湖湾湖区沉积物中微生物的主要种群, 及氮循环功能微生物的数量和分布进行了研究, 发现随着深度增加, 细菌和古菌数量均逐渐减少, 但古菌在总菌数中所占比例有所增加; 梅梁湾沉积物中氨氧化细菌及亚硝酸氧化细菌的数量均高于贡湖湾, 随深度增加, 两者数量均逐渐减少, 但在贡湖湾其占总菌数的比例高于梅梁湾, 表明水生植物可能对沉积物中微生物组成及氮循环有重要影响。泉古菌在太湖沉积物中普遍存在且数量高于氨氧化细菌, 说明其在淡水湖泊中对氮循环可能有重要作用。

    • 胜利油藏不同时间细菌群落结构的比较

      2011, 38(4):561-568.

      摘要 (2142) HTML (0) PDF 782.46 K (3468) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)和构建16S rRNA基因克隆文库2种方法, 对孤岛油田两口井(注水井G和采油井L)在相距9个月的2个时间点(A和B)所采集样品的细菌群落结构进行了比较。DGGE图谱聚类分析表明注水井在2个时间点的微生物群落结构相似性为48.1%, 而采油井的相似性只有28.7%。16S rRNA基因克隆文库结果表明, A时间点样品G中的优势菌群为Betaproteobacteria、Gammaproteobacteria, 还有Deferribacteres、Firmicutes、Bacteroidetes等; 而样品L中, Gammaproteobacteria中的Moraxellaceae含量达到97%。B时间点G中除了优势菌Betaproteobacteria之外, Deferribacteres的数量显著增加, 成为优势菌; 而L在B时间点优势菌除Gammaproteobacteria外, 还有Betaproteobacteria和Firmicutes。采油井中的微生物群落结构随时间发生了显著改变, 而注水井变化不显著。这一结果部分揭示了微生物采油过程中地层微生物群落的变化规律, 有助于进一步阐明微生物驱油的机理。

    • 1,3-二氯苯对芦苇湿地土壤生物活性的影响

      2011, 38(4):569-574.

      摘要 (1783) HTML (0) PDF 1.00 M (2442) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用传统微生物培养及酶学方法, 研究了1,3-二氯苯(1,3-DCB)对芦苇湿地土壤微生物及酶活的影响。结果表明, 1,3-DCB处理芦苇湿地土壤对微生物不同类群影响不同, 其中对细菌和放线菌生长具有抑制作用, 各浓度1,3-DCB处理对放线菌的抑制较为显著, 浓度高于120 μg/g显著抑制对细菌的生长。1,3-DCB对真菌表现为先刺激后抑制。在实验过程中, 1,3-DCB可显著抑制湿地土壤过氧化氢酶和多酚氧化酶的活性, 表明这2种酶是1,3-DCB污染芦苇湿地土壤的敏感指标。

    • 矿区分离丛枝菌根真菌对万寿菊吸Cd潜力影响

      2011, 38(4):575-582.

      摘要 (1858) HTML (0) PDF 882.57 K (2270) 评论 (0) 收藏

      摘要:盆栽试验研究土壤不同施Cd水平(0、5、20、50 μg/g)下, 接种矿区污染土壤中丛枝菌根真菌对万寿菊根系侵染率、植株生物量及Cd吸收与分配的影响。结果表明: 接种丛枝菌根真菌显著提高Cd胁迫下万寿菊的根系侵染率和植株生物量; 随着施Cd水平提高, 各处理植株Cd浓度显著增加。各施Cd水平下万寿菊地上部Cd吸收量远远高于根系Cd吸收量, 在土壤施Cd量达到50 μg/g时, 接种处理地上部Cd吸收量是根系的3.48倍, 对照处理地上部Cd吸收量是根系的1.67倍; 同一施Cd水平下接种处理植株Cd吸收量要显著高于对照。总体上, 试验条件下污染土壤中分离的丛枝菌根真菌促进了万寿菊对土壤中Cd的吸收, 并在一定程度上增加Cd向地上部分的运转, 表现出植物提取的应用潜力。

    • >专论与综述
    • 反硝化菌功能基因及其分子生态学研究进展

      2011, 38(4):583-590.

      摘要 (3257) HTML (0) PDF 506.03 K (8245) 评论 (0) 收藏

      摘要:由微生物推动的反硝化作用是地球氮素循环的重要分支, 尽管已被发现广泛存在于细菌、真菌和古生菌中, 其功能基因的研究仍仅限于很少几个物种。现代分子生物学的发展为研究环境微生物提供了行之有效的方法, 以反硝化功能基因作为分子标记的分子生态学研究迅猛发展。综述近年来国内外微生物反硝化功能基因研究及以其为标记的分子生态学研究进展。

    • 宏基因组学技术的研究与挑战

      2011, 38(4):591-600.

      摘要 (2790) HTML (0) PDF 627.67 K (6319) 评论 (0) 收藏

      摘要:宏基因组学研究作为研究微生物种群生态分布、群体遗传特征和基因相互作用的新兴学科领域, 在很大程度上促进了环境微生物资源, 特别是未培养微生物资源的开发利用, 在土壤、海洋、人体医学、药物等各个领域的应用中取得了突破性的进展, 为发现新的生物活性物质提供了新的有效途径。就宏基因组学研究进展进行综述, 并重点介绍了宏基因组学研究中的机遇及挑战。

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