秸稈還田是當(dāng)今世界上普遍重視的一項(xiàng)耕作管理措施,不僅可以減少化肥使用,提高土壤有機(jī)質(zhì)含量,從而保持土壤肥力,還能杜絕秸稈焚燒,減輕環(huán)境污染。土壤微生物不僅是土壤有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分循環(huán)的動(dòng)力,土壤微生物多樣性對(duì)于反映土壤肥力狀況及生態(tài)環(huán)境演變還具有重要的指示作用。細(xì)菌漆酶在木質(zhì)素降解和土壤有機(jī)質(zhì)的周轉(zhuǎn)過程中發(fā)揮了重要的作用,是土壤質(zhì)量和功能的潛在指標(biāo)。與真菌漆酶相比,細(xì)菌漆酶在熱穩(wěn)定性、氯離子的耐受性及最適pH范圍廣等方面更有優(yōu)勢(shì),而且無需糖基化的修飾,容易進(jìn)行異源表達(dá),使細(xì)菌漆酶更適用于紡織、造紙、環(huán)保等行業(yè)。為理解秸稈還田土壤有機(jī)質(zhì)的周轉(zhuǎn)過程以及相應(yīng)的微生物驅(qū)動(dòng)機(jī)制,對(duì)細(xì)菌漆酶資源進(jìn)行開發(fā)和利用,本論文對(duì)秸稈還田土壤微生物及其細(xì)菌漆酶的多樣性進(jìn)行了深入研究。首先采用16S rRNA基因和ITS擴(kuò)增子測(cè)序,分析了秸稈還田土壤耕層和下層的微生物群落結(jié)構(gòu)。秸稈還田土壤細(xì)菌和真菌群落有豐富的多樣性,具有獨(dú)特的組成和結(jié)構(gòu)。通過不同土層比較發(fā)現(xiàn),雖然細(xì)菌豐度在耕層土壤和下層土壤沒有顯著差異,但細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)明顯不同,真菌多樣性在不同土層變化不大。以秸稈還田耕層土壤為材料篩選到7株產(chǎn)漆酶細(xì)菌,除兩株為芽孢... 

【文章來源】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京市

【文章頁數(shù)】：108 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
附件
摘要
abstract
主要符號(hào)對(duì)照表
第一章 緒論
    1.1 土壤有機(jī)質(zhì)概況
        1.1.1 土壤有機(jī)質(zhì)的功能
        1.1.2 土壤有機(jī)質(zhì)周轉(zhuǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)
    1.2 木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)及降解
        1.2.1 木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)組成
        1.2.2 木質(zhì)素的降解酶系
    1.3 漆酶概論
        1.3.1 漆酶的來源與分布
        1.3.2 漆酶的結(jié)構(gòu)特征
        1.3.3 漆酶的催化機(jī)理
        1.3.4 漆酶的理化性質(zhì)
        1.3.5 漆酶的多樣性
        1.3.6 漆酶的應(yīng)用
    1.4 土壤微生物
        1.4.1 土壤微生物區(qū)系
        1.4.2 土壤微生物多樣性
        1.4.3 土壤微生物多樣性的研究方法
    1.5 秸稈還田
    1.6 本研究的目的與意義
    1.7 技術(shù)路線
第二章 秸稈還田土壤微生物多樣性分析
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料和儀器
        2.1.1 樣品采集
        2.1.2 主要試劑
        2.1.3 培養(yǎng)基和溶液
        2.1.4 主要儀器
    2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.1 土壤化學(xué)性質(zhì)測(cè)定
        2.2.2 土壤總DNA的提取和檢測(cè)
        2.2.3 細(xì)菌16SrRNA基因豐度的測(cè)定
        2.2.4 擴(kuò)增子測(cè)序及生物信息學(xué)分析
        2.2.5 產(chǎn)漆酶細(xì)菌的篩選
        2.2.6 產(chǎn)漆酶細(xì)菌的鑒定
        2.2.7 產(chǎn)漆酶細(xì)菌的顯微觀察
    2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        2.3.1 秸稈還田土壤的化學(xué)性質(zhì)
        2.3.2 土壤總DNA的提取
        2.3.3 擴(kuò)增子測(cè)序數(shù)據(jù)分析
        2.3.4 OTU聚類分析
        2.3.5 細(xì)菌和真菌群落的α多樣性
        2.3.6 細(xì)菌和真菌群落的結(jié)構(gòu)組成
        2.3.7 不同土層的細(xì)菌豐度
        2.3.8 產(chǎn)漆酶細(xì)菌的篩選
    2.4 討論
    2.5 本章小結(jié)
第三章 秸稈還田土壤細(xì)菌漆酶多樣性分析
    3.1 實(shí)驗(yàn)材料和儀器
        3.1.1 樣品采集
        3.1.2 主要試劑
        3.1.3 主要儀器
    3.2 實(shí)驗(yàn)方法
        3.2.1 土壤總DNA的提取和檢測(cè)
        3.2.2 宏基因組測(cè)序及生物信息學(xué)分析
        3.2.3 細(xì)菌漆酶的系統(tǒng)發(fā)育分析
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        3.3.1 秸稈還田土壤宏基因組測(cè)序概況
        3.3.2 秸稈還田土壤微生物的結(jié)構(gòu)組成
        3.3.3 秸稈還田土壤微生物的功能分析
        3.3.4 秸稈還田土壤細(xì)菌漆酶的多樣性分析
    3.4 討論
    3.5 本章小結(jié)
第四章 秸稈還田土壤細(xì)菌漆酶基因的克隆、表達(dá)及性質(zhì)測(cè)定
    4.1 實(shí)驗(yàn)材料和儀器
        4.1.1 樣品采集
        4.1.2 主要試劑
        4.1.3 培養(yǎng)基和溶液
        4.1.4 主要儀器
    4.2 實(shí)驗(yàn)方法
        4.2.1 土壤總DNA的提取和檢測(cè)
        4.2.2 細(xì)菌漆酶基因的克隆
        4.2.3 TAIL-PCR克隆細(xì)菌漆酶基因
        4.2.4 細(xì)菌漆酶序列分析
        4.2.5 細(xì)菌漆酶LacS1的表達(dá)和純化
        4.2.6 重組細(xì)菌漆酶LacS1的酶學(xué)性質(zhì)測(cè)定
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        4.3.1 細(xì)菌漆酶基因克隆
        4.3.2 細(xì)菌漆酶LacS1的表達(dá)和純化
        4.3.3 重組細(xì)菌漆酶LacS1的酶學(xué)性質(zhì)分析
    4.4 討論
    4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄 A
附錄 B
致謝
作者簡歷


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]華北平原秸稈還田生態(tài)效應(yīng)研究進(jìn)展[J]. 趙秀玲,任永祥,趙鑫,濮超,張向前,張海林.  作物雜志. 2017(01)
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[7]雙精氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)（Tat）系統(tǒng)及其在大腸桿菌分泌表達(dá)重組蛋白中的應(yīng)用[J]. 賈愛娟,譚樹華.  藥物生物技術(shù). 2012(05)
[8]亞熱帶兩種森林土壤擔(dān)子菌漆酶基因多樣性比較[J]. 陳香碧,蘇以榮,何尋陽,胡樂寧,梁月明,馮書珍,葛云輝,肖偉.  應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2011(10)
[9]不同有機(jī)質(zhì)含量農(nóng)田土壤微生物生態(tài)特征[J]. 焦曉光,高崇升,隋躍宇,張興義,丁光偉.  中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2011(18)
[10]不同玉米秸稈還田量對(duì)土壤肥力及冬小麥產(chǎn)量的影響[J]. 張靜,溫曉霞,廖允成,劉陽.  植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào). 2010(03)

博士論文
[1]不同環(huán)境中木聚糖酶基因多樣性分析及宏基因組來源的新基因克隆與表達(dá)[D]. 王國增.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2011



本文編號(hào)：3634888