復(fù)合菌GF-20具有低溫高效降解玉米秸稈的分解活性,但微生物組成復(fù)雜,低溫降解機(jī)理尚不清楚,不利于菌劑生產(chǎn)。因此本研究利用宏基因組測序技術(shù)對復(fù)合菌GF-20進(jìn)行高通量測序,依據(jù)測序數(shù)據(jù)對復(fù)合菌系的菌群結(jié)構(gòu)、菌種組成進(jìn)行分析,深入探討其微生物組成類型、優(yōu)勢功能菌及代謝模式;在此基礎(chǔ)上對GF-20關(guān)鍵組成菌株進(jìn)行分離,再組配。并明確組配菌的功能特性,旨在簡化GF-20菌種組成,提高降解效率。主要研究結(jié)果如下:1.復(fù)合菌GF-20菌種組成及功能多樣性:利用宏基因組學(xué)測序技術(shù)明確復(fù)合菌GF-20微生物菌群結(jié)構(gòu)、功能基因、代謝方式及物種多樣性。結(jié)果表明,復(fù)合菌GF-20主要由細(xì)菌組成,門水平主要由Proteobacteria（豐度為62.84%）,Bacteroidete（豐度為10.24%）組成,在屬水平主要由Pseudomonas（豐度為50.84%）、Dysgonomonas（豐度為 5.86%）、Achromobacter（豐度為 4.94%）、Stenotrophomonas（豐度為 3.67%）、Flavobacterum（豐度為2.04%）組成,代謝方式主要為碳水化合物代謝及氨基酸... 

【文章頁數(shù)】：103 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 引言
    1.1 玉米秸稈利用現(xiàn)狀及秸稈還田的生物學(xué)效應(yīng)
        1.1.1 玉米秸稈產(chǎn)量及還田方式
        1.1.2 秸稈還田生物學(xué)效應(yīng)
    1.2 秸稈降解微生物研究進(jìn)展
        1.2.1 降解秸稈單菌株種類
        1.2.2 秸稈降解復(fù)合微生物
    1.3 玉米秸稈木質(zhì)纖維素組成及降解酶系
        1.3.1 木質(zhì)素
        1.3.2 纖維素
        1.3.3 半纖維素
        1.3.4 纖維素降解酶
        1.3.5 半纖維素降解酶
        1.3.6 木質(zhì)素降解酶
    1.4 微生物分子生態(tài)學(xué)的應(yīng)用
    1.5 本研究的目的與意義
    1.6 研究內(nèi)容
    1.7 技術(shù)路線
2 復(fù)合菌GF-20宏基因組測序
    2.1 材料與方法
        2.1.1 試驗(yàn)時(shí)間與地點(diǎn)
        2.1.2 試驗(yàn)材料
        2.1.3 培養(yǎng)基
        2.1.4 試驗(yàn)樣品采集
        2.1.5 測序流程
        2.1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與質(zhì)控
        2.1.7 組裝、基因預(yù)測與基因集構(gòu)建
        2.1.8 物種注釋
        2.1.9 功能注釋
    2.2 結(jié)果與分析
        2.2.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理統(tǒng)計(jì)
        2.2.2 復(fù)合菌GF-20物種組成
        2.2.3 復(fù)合菌GF-20功能注釋
        2.2.4 復(fù)合菌GF-20碳水化合物代謝相關(guān)途徑
        2.2.5 復(fù)合菌GF-20玉米秸稈降解相關(guān)代謝
        2.2.6 不同碳源對GF-20菌群結(jié)構(gòu)的影響
        2.2.7 復(fù)合菌GF-20降解性能的提升
    2.3 小結(jié)
3 單菌株分離與復(fù)配
    3.1 材料與方法
        3.1.1 試驗(yàn)材料
        3.1.2 培養(yǎng)基
        3.1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        3.1.4 測定指標(biāo)與方法
        3.1.5 數(shù)據(jù)處理
    3.2 結(jié)果與分析
        3.2.1 菌株的分離純化與剛果紅鑒定
        3.2.2 單菌株拮抗試驗(yàn)分析
        3.2.3 濾紙條崩解效果分析
        3.2.4 復(fù)配菌濾紙酶活性分析
        3.2.5 復(fù)配菌木聚糖酶活性分析
        3.2.6 復(fù)配菌漆酶酶活性分析
        3.2.7 復(fù)配菌玉米秸稈降解率分析
        3.2.8 復(fù)配菌降解性能提升
    3.3 小結(jié)
4 復(fù)配菌秸稈降解特性分析
    4.1 材料與方法
        4.1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)
        4.1.2 試驗(yàn)材料
        4.1.3 培養(yǎng)基
        4.1.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        4.1.5 測定指標(biāo)與方法
    4.2 結(jié)果與分析
        4.2.1 復(fù)配菌生長曲線及發(fā)酵液pH動態(tài)測定
        4.2.2 復(fù)配菌揮發(fā)性脂肪酸動態(tài)變化
        4.2.3 復(fù)配菌酶活性動態(tài)變化
        4.2.4 復(fù)配菌不同培養(yǎng)條件下酶活特性
        4.2.5 復(fù)配菌不同培養(yǎng)條件下玉米秸稈降解特性
        4.2.6 復(fù)配菌不同培養(yǎng)條件下?lián)]發(fā)性脂肪酸變化
        4.2.7 復(fù)配菌不同培養(yǎng)代數(shù)玉米秸稈降解穩(wěn)定性
        4.2.8 復(fù)配菌環(huán)境適應(yīng)性及促腐效果
    4.3 小結(jié)
5 復(fù)配菌協(xié)同作用關(guān)系研究
    5.1 材料與方法
        5.1.1 試驗(yàn)材料
        5.1.2 主要儀器及試劑
        5.1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        5.1.4 培養(yǎng)條件
        5.1.5 測定指標(biāo)與方法
    5.2 結(jié)果與分析
        5.2.1 復(fù)配菌濾紙酶活性特性
        5.2.2 復(fù)配菌木聚糖酶酶活性特性
        5.2.3 復(fù)配菌漆酶酶活性特性
        5.2.4 復(fù)配菌玉米秸稈降解率
        5.2.5 復(fù)配菌木質(zhì)纖維素降解特性
        5.2.6 復(fù)配菌微生物量分析
    5.3 小結(jié)
6 討論
    6.1 復(fù)合菌GF-20菌種組成多樣性
    6.2 復(fù)合菌GF-20功能多樣性
    6.3 復(fù)合菌GF-20協(xié)同降解模式
    6.4 菌株分離及復(fù)配
        6.4.1 單菌特性
        6.4.2 復(fù)配菌降解效果分析
        6.4.3 復(fù)配菌的協(xié)同關(guān)系
    6.5 復(fù)配菌Z穩(wěn)定性
7 結(jié)論
    7.1 復(fù)合菌GF-20組成與功能多樣性
    7.2 復(fù)合菌GF-20降解模式
    7.3 菌株分離及復(fù)配
    7.4 復(fù)配菌Z特性
    7.5 復(fù)配菌菌株協(xié)同作用關(guān)系
8 創(chuàng)新點(diǎn)與展望
    8.1 創(chuàng)新點(diǎn)
    8.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡介


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]秸稈還田對黑土亞表層微生物群落結(jié)構(gòu)的影響特征及原因分析[J]. 叢萍,王婧,董建新,李玉義,劉娜,逄煥成.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2020(01)
[2]同步分泌高效纖維素酶和木聚糖酶菌株YB的鑒定及其酶學(xué)性質(zhì)研究[J]. 楊彬,李小波,周林,區(qū)佩渝,金小寶.  生物技術(shù)通報(bào). 2020(02)
[3]草菇繼代培養(yǎng)中菌種退化對子實(shí)體營養(yǎng)成分的影響[J]. 安學(xué)明,陳超,劉小霞,贠建民,李彥虎,趙風(fēng)云.  菌物學(xué)報(bào). 2020(02)
[4]復(fù)合菌劑對小麥秸稈降解速率、土壤酶和土壤微生物類群的影響[J]. 魏蔚,吳昊,宋時(shí)麗,管永祥,張振華,張勇,戴傳超.  土壤. 2019(05)
[5]一株纖維素降解真菌的篩選與鑒定[J]. 邢力,王經(jīng)偉,沙俊男.  飼料研究. 2019(09)
[6]圈養(yǎng)老年大熊貓腸道內(nèi)菌群結(jié)構(gòu)研究[J]. 李果,王鑫,李才武,周應(yīng)敏,吳代福,黃炎,張和民,鄒立扣.  黑龍江畜牧獸醫(yī). 2019(16)
[7]農(nóng)作物秸稈還田及其有效還田方式的研究進(jìn)展[J]. 莊秋麗,黃玉波,姜秀芳,訾勇,雷亞柯.  中國農(nóng)學(xué)通報(bào). 2019(22)
[8]中國農(nóng)作物秸稈綜合利用潛力研究[J]. 霍麗麗,趙立欣,孟海波,姚宗路.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2019(13)
[9]高效降解纖維素低溫真菌的篩選、鑒定及發(fā)酵優(yōu)化[J]. 張夢君,邱晨浩,柴立偉,黃木柯,趙嫣然,黃藝.  微生物學(xué)通報(bào). 2019(10)
[10]耐低溫降解纖維素菌株篩選、鑒定及產(chǎn)酶條件優(yōu)化[J]. 鄭國香,艾爽,尹婷,李健.  東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(02)

博士論文
[1]產(chǎn)黃青霉半纖維素酶促進(jìn)木質(zhì)纖維素降解的機(jī)制研究[D]. 楊毅.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2019
[2]塔里木盆地微生物群落結(jié)構(gòu)及其在碳氮元素循環(huán)中的作用[D]. 任敏.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
[3]白腐菌發(fā)酵對小麥秸稈營養(yǎng)價(jià)值及微生物多樣性的影響[D]. 牛東澤.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
[4]分解木質(zhì)纖維素復(fù)合菌系的形成機(jī)理及應(yīng)用[D]. 華彬彬.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[5]整合宏組學(xué)方法揭示天然木質(zhì)纖維素堆肥中的關(guān)鍵功能微生物群落[D]. 張麗麗.山東大學(xué) 2016
[6]新型木質(zhì)纖維素復(fù)合酶系協(xié)同降解效果及機(jī)理研究[D]. 季蕾.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[7]木質(zhì)素降解復(fù)合菌群強(qiáng)化處理草漿造紙黑液研究[D]. 鄭玉.中南大學(xué) 2013
[8]低溫解烴菌T7-7的基因組學(xué)、蛋白組學(xué)研究及烷烴單加氧酶的分子生物學(xué)研究[D]. 李萍.南開大學(xué) 2013
[9]稀硝酸作用下玉米秸稈熱水解及水解液生物酸化的研究[D]. 張蕊.天津大學(xué) 2011
[10]水稻秸稈纖維素發(fā)酵轉(zhuǎn)化燃料乙醇的研究[D]. 楊濤.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008

碩士論文
[1]利用宏基因組方法分析堆肥生境中微生物區(qū)系的變化[D]. 賈洋洋.山東大學(xué) 2012



本文編號：3699037