本文關鍵詞：降解水稻秸稈的復合菌系及其微生物群落結構演替

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【摘要】：【目的】比較和分析從堆肥中富集的水稻秸稈降解菌系F1和F2的纖維素分解能力、微生物群落結構及其在秸稈降解過程中的演替,從而探究微生物群落結構與秸稈降解效率的相關性�！痉椒ā坎捎肈NS(3,5-二硝基水楊酸,3,5-dinitrosalicylic acid)定糖法測定發(fā)酵液中的外切纖維素酶活;采用范氏(Van Soest)洗滌纖維分析法測定發(fā)酵前與發(fā)酵后的秸稈纖維素、半纖維素、木質素的含量,并計算降解率;采用16S r RNA基因序列分析和實時熒光定量PCR(Quantitative real-time PCR,Q-PCR)對秸稈降解過程中的微生物物種組成及特定的功能微生物進行定性和定量分析�！窘Y果】復合菌系F1的水稻秸稈總降解率、纖維素降解率、半纖維素降解率顯著高于復合菌系F2;2種復合菌系的外切纖維素酶活性與cel48基因的拷貝數(shù)變化趨勢一致;復合菌系F1的物種較豐富,優(yōu)勢物種是好氧細菌,復合菌系F2的物種組成較單一,培養(yǎng)后期具有較高比例的厭氧纖維素分解菌;培養(yǎng)前4天,復合菌系F1和F2的優(yōu)勢物種均為Unclassified Bacillales和Bacillus;第4天之后,不同復合菌系的優(yōu)勢物種及豐度出現(xiàn)差異,F1的優(yōu)勢物種主要屬于Bacteroidetes,F2的優(yōu)勢物種主要屬于Firmicutes;雖然Petrimonas和Pusillimonas是培養(yǎng)后期的共有優(yōu)勢物種,但是Petrimonas在復合菌系F2中的相對豐度(38.30%)顯著高于F1(9.47%),且培養(yǎng)第8天的F2中的Clostridiales OPB54增加至14.85%。【結論】cel48基因拷貝數(shù)變化與秸稈纖維素的降解效率、外切纖維素酶活性變化具有一定的相關性,cel48基因可作為潛在的生物分子標記監(jiān)測秸稈纖維素的降解過程;微生物群落結構對秸稈纖維素的降解效率具有顯著影響,Unclassified Bacillales,Bacillus,Petrimonas,Pusillimonas是復合菌系F1和F2降解秸稈纖維素過程中的重要物種。
【作者單位】： 農業(yè)部沼氣科學研究所;農業(yè)部農村可再生能源開發(fā)利用重點實驗室;
【關鍵詞】： 水稻秸稈 外切纖維素酶 降解率 微生物群落
【基金】：國家"863計劃"(2013AA102805-02) 四川省科技計劃項目(2012GZ0003,2014NZ0045) 四川省應用基礎研究計劃項目(2013JY0006)~~
【分類號】：S216.2;S182
【正文快照】： 秸稈纖維素的水解效率是秸稈資源化利用的關鍵技術瓶頸。針對這一問題,國內外科學家不斷探索和優(yōu)化新的纖維素轉化和利用技術,其中采用生物技術實現(xiàn)秸稈纖維素的高效轉化一直是近二十年來的研究重點[1]。自上世紀開始,科學家從自然界中篩選獲得了大量的纖維素分解菌,其中Clost

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本文編號：1021381