1、硫化物-微生物關系第1頁，共15頁，2022年，5月20日，9點54分，星期五答辯內容 研究意義與目的 課題內容 合作框架 創新性與可行性 預期研究成果 經費預算第2頁，共15頁，2022年，5月20日，9點54分，星期五研究意義與目的金屬硫化物的微生物分解帶來的重金屬污染已成為世界性重要環境問題。 微生物利用分解金屬硫化物得到能量以生長、繁殖。 Cu、Pb、Zn等重金屬隨著礦物晶格的破裂而釋放出來。 微生物決定著重金屬元素的固定、游離、賦存形式。 由此，研究微生物分解硫化物礦物的分子機制，為控制重金屬污染提供依據。第3頁，共15頁，2022年，5月20日，9點54分，星期五研究意義與目的2.

2、 硫化物礦物與微生物相互依存，相互協調氧化表面形貌演變次生產物變化表面基團變遷影響菌體附著區域選擇表達功能蛋白參與吸附和分解蛋白表達調控制約硫化物礦物分解的微環境產生影響 礦物的微生物分解過程中蛋白參與的分子機制沒有定論第4頁，共15頁，2022年，5月20日，9點54分，星期五研究意義與目的需要解決的問題 微生物參與下硫化物礦物分解過程是怎樣的？微生物有何貢獻？有何環境效應？哪些微生物蛋白參與了礦物的分解，參與過程以及環境相應和蛋白調控機制是這樣的？第5頁，共15頁，2022年，5月20日，9點54分，星期五課題內容 選擇特征性微生物氧化亞鐵硫桿菌與特征性硫化物黃鐵礦共培養。【這是研究方法】

3、研究內容：【順序顛倒過來，句子再簡化】 微生物-礦物界面結構和次生產物的變化，以及生物參與的影響。 微生物分解礦物過程中，篩選功能蛋白并分析其表達變化以及與次生產物變化的關系。 -模擬和解析蛋白如何參與分解過程以及微生物與分解環境如何相互協調和影響。第6頁，共15頁，2022年，5月20日，9點54分，星期五合作框架蛋白和基因水平分析黃鐵礦分選氧化亞鐵硫桿菌（A.f）分離純化模擬實驗礦物學分析重金屬元素分析次生礦物分析礦物表面分析蛋白組學分析篩選相關的差異蛋白，并總結相應的表達變化規律驗證解析礦物演化過程以及蛋白參與機制和協調機制微生物-礦物相互作用綜合分析及其環境效應。第7頁，共15頁，20

4、22年，5月20日，9點54分，星期五創新性與可行性 合作研究的創新之處： 本研究以黃鐵礦-氧化亞鐵硫桿菌作用界面為研究重心。礦物學和生物學相互滲透和互補，能解決各自獨立研究無法完成的科學問題。 針對目前微生物分解礦物的分子機制尚無定論的現狀，進一步研究對解析生命活動對自然環境改造機制，特別是蛋白參與的作用至關重要。為控制硫化物礦物的分解，減緩重金屬污染提供理論基礎。第8頁，共15頁，2022年，5月20日，9點54分，星期五創新性與可行性研究基礎 完成多金屬硫化物礦區的考察 -特征性的微生物和礦物選擇依據 已完成氧化亞鐵硫桿菌分離、鑒定及純化培養 完成純培養過程蛋白組學分析 -后期蛋白組學分

5、析的保障黃鐵礦-氧化亞鐵硫桿菌共培養的預實驗 -共培養體系建立 申請人在碩士期間已進行了較長時間的合作研究，參與國家973項目“若干生命活動中礦化作用的環境響應機制研究”(2007CB815603) 第9頁，共15頁，2022年，5月20日，9點54分，星期五研究基礎圖1 礦山環境中各種原生及次生礦物的表面形貌A 黃鐵礦；B 針鐵礦；C 黃鉀鐵礬圖2 各種尺度下氧化亞鐵硫桿菌形態A 熒光標記光鏡；B 簡單染色光鏡； C、D透射電子顯微鏡 ABC第10頁，共15頁，2022年，5月20日，9點54分，星期五研究基礎圖3 DNA熒光探針標記的氧化亞鐵硫桿菌在礦物表面形態 圖4 不同條件下，黃鐵礦表

6、面形態 A 純化學氧化；B 培養基無亞鐵離子 C、D 培養基中有亞鐵離子 bCABD第11頁，共15頁，2022年，5月20日，9點54分，星期五基本信息李娟地球科學與工程學院導師陸建軍研究領域礦床學，地球化學，地質微生物學屠博文生命科學學院導師韓曉冬研究領域微生物學，蛋白組學第12頁，共15頁，2022年，5月20日，9點54分，星期五預期研究成果 時間計劃09.809.12 氧化亞鐵硫桿菌-黃鐵礦共培養體系的建立10.110.12 分解界面礦物學分析以及微生物參與作用10.110.12 時間和空間上微生物周質空間蛋白組學分析11.111.5 蛋白表達與礦物分解的綜合分析11.612.8 數

7、據的整理，編寫課題總結報告預期發表文章 SCI：34篇；中文核心12篇第13頁，共15頁，2022年，5月20日，9點54分，星期五經費預算科目申請經費（萬元）計算根據和理由一、研究經費14.0萬1、科研業務費8.0萬 (1)測試/計算/分析 費5.5萬SEM,TEM，ICP，XPS，XRD以及PD-2D蛋白組學分析 (2)會議費/調研差旅費1.0萬礦物與微生物的采集（工具和汽車租用），會議和調研差旅費 (3)資料費1.5萬用于資料費、論文版面費等2、實驗材料費6.0萬(1)礦物與微生物處理1.0萬挑選高純度黃鐵礦，濾膜，高速離心瓶（500ml）(2)化學試劑2.0萬有機試劑，蛋白組學試劑（蛋白組學級純度）(3)生物試劑2.0萬引物、多克隆抗體制備，熒光染