作物秸稈是自然界含量巨大、種類豐富、分布廣泛且可再生的一種生物質(zhì)資源,然而在農(nóng)業(yè)上由于對秸稈的不合理處理方式,不僅浪費了秸稈資源,還給環(huán)境和人類安全帶來巨大隱患。作物秸稈原位還田是目前農(nóng)業(yè)上易于操作和推廣的方式,但是秸稈不經(jīng)處理直接還田容易帶來一系列影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)問題,如影響作物播種和出苗,容易使下茬作物發(fā)生病害等。利用能夠降解木質(zhì)纖維素的微生物來加速秸稈降解是一個很好的解決方案,這些微生物主要有芽孢桿菌、木霉菌等。本研究從實驗室保存的分離于西藏的30株芽孢桿菌菌株入手,通過平板初篩,得到26株可以在CMC平板上產(chǎn)生透明圈的菌株,對這些菌株進行胞外酶活復(fù)篩和拮抗病原菌檢測,最終得到了 2株兼具生防潛力且酶活較高的候選菌株BacilluspumilusGBSW19和B.axarquiensis LNXM37。我們進一步在液態(tài)發(fā)酵條件下檢測了這兩個菌株對作物秸稈的降解效果,發(fā)現(xiàn)當以1%體積比接種時,菌株GBSW19在降解9 d時秸稈失重率達25.7%,其中纖維素降解率為28.3%,半纖維素降解率為27.4%,木質(zhì)素降解為45.6%。此外,我們還在在盆栽模擬實驗中模擬了菌株GBSW19和其復(fù)配... 

【文章來源】：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：155 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖２－１木質(zhì)纖維素結(jié)構(gòu)［４］??Ｆｉｇｕｒｅ?２－１?Ｔｈｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｌｉｇｎｏｃｅｌｌｕｌｏｓｅ??ｌ半纖維素酶??

??半纖維素由五碳糖和六碳糖聚合而成的異構(gòu)多糖，其結(jié)構(gòu)差異變化很大（圖２－２）。??不同植物中半纖維素種類和含量均存在差異：比如軟木中的半纖維素主要包括葡甘露??聚糖、木聚糖、阿拉伯半乳聚糖、木葡聚糖和其它葡聚糖，而硬木的半纖維素則豐要??由木聚糖和葡甘露聚糖組成［５］。??半纖維素的有效降解需要多種酶的協(xié)同作用，不同微生物對半纖維素的降解有三??種不同的策略：１、木霉屬（７Ｗｃ／？ｏ＜ｉｅｒ；？ａ）和曲霉屬（＾４切６／沿７／１？０等需氧真菌能夠分??泌高濃度的多種半纖維素酶類，將其水解成可被周圍微生物利用的單糖或二糖［６］；?２、??桿菌（及ｋ：／／／／）和纖維弧菌屬（Ｃｅ／／ｖ／６Ｗｏ）等需氧細菌能夠分泌中等數(shù)量降解多糖主??鏈的酶將半纖維素水解成寡糖，再由某些胞內(nèi)酶進行完全降解［＾８］；?３、梭菌屬??（Ｃ７〇ｉ７／７Ｗ／ｆｌ）等厭氧細菌已經(jīng)進化能分泌獨特的多酶復(fù)合物－纖維小體（Ｃｅｌｌｕｌｏｓｏｍｅｓ）??［９］。半纖維素的降解可以暴露出核心的纖維素微纖絲，方便后續(xù)的纖維素酶對其進行??降解。??１．２半纖維素酶的結(jié)構(gòu)及功能??〇．．?Ｘｙｌａｎ??０－＾４?〇??ｎｒＴｔＨｉ－ｒｒ－?、，０?Ｘｙ?ｌｏｂｉｏｓｅ??？１ｏ？ａｓｓａ?〇??＾?Ｃａｉａｃｔｏ－ｇｌｕｃｏｍａｎｎａｎ??ｒｉＯ?／??Ｍａｎ?ｎｏｂｉｏｓｅ??＾?＾?￡ｎ＞ｄ－ｃ＜Ｔ５？５ｍＫｔａｓ？ｓ?＾＜＾ｉｉｃｏ？！ｄａｓｅｓ??Ａ＾ａｂ?ｉｎ?ｏｇ?ａｉ?ａｄａｎ??ｆｔ－１，５－Ｌ－Ａｒａｂｌｎ＊ｎ?、

纖維素的完全降解需要三種酶協(xié)同作用：內(nèi)切纖維素酶（１３－１，４葡聚糖酶）從纖維??素內(nèi)部隨機進行切割，分解纖維素微纖絲；外切纖維素酶（纖維二糖水解酶）可以從??還原端以二糖為單位進行切割；葡萄糖苷酶將纖維二糖水解為葡萄糖分子（圖２－３）。??Ｃｅｌｌｕｔａｓｅ?｛Ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ?Ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ?Ｃｈａｉｎｓ］??＾?Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ?ｔＣｒｙｓｔａｌｍｅＪ?Ｔ?＾?Ｔ?Ｓ?１?＿?ｌ??＜ｆ？ｏｇｒｅ？＇ｗ？ｔｙ?ｂｒｅａｋｉｎｇ?ｉｎｔｏ?ｓｈｏｒｔｅｒ?ｍｏｔｅｃｕｔｅｓ?ｆｒｏｍ?ｅｆｔｈｗ?ｔｈｅ?ｒｅｄｕｃｉｎｇ?ｏｒ?ｎｏｎ－ｆｅｄｕｃｍｆｉｅｆｉｄｓｊ??Ｃ—?Ｃｈｃｏｓｅ??（ｂ＞？？ｔ：＞ｎｉ＞?ｔｈｅ?？ｖ＆ｔ？ｉｉｎｅ?ｉｔｒｖｔｔｉｉ＾ｘ｝?Ｃｅｌｌｏｂｉａｓｅｓ?ｔＰ＇Ｇｌｕｃｏｓｉｄａｓｅｓ］?Ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ??（ｂｒｅ？＊；ｉｎ￡?＆?ｆｃｙｄｆ〇＞ｙ￥ｉｔ?Ｏｆ?ｉｆＪｖｃＯＳｉｄｌｃ?ＯＯｎｒｆ?ｔｏ?ｆ〇？ｍ?ｇｆｕｃｏａ）?｛；ｕｂｉｃｑｕｅ＜ｎ?ｃ〇ｒ．ｖ？ｒｉｉ〇＜？?ｔ〇?ａｌｃｏｈｏｌｓ）??圖２－３纖維素完全降解機制［１９１??Ｆｉｇｕｒｅ?２－３?Ｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｆｏｒ?ｔｈｅ?ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ?ｏｆ?ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ?ｔｏ?ｇｌｕｃｏｓｅ??有些學(xué)者認為三種酶類在協(xié)同降解纖維素之前，纖維素會出現(xiàn)無序化反應(yīng)［２（）＿２１ｊ??和微纖維［２２＿２４１等現(xiàn)象。無序化反應(yīng)是指纖維素的晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，表現(xiàn)為無序性。??對與李氏木霉（７Ｈｃ／ｗ辦ｒｗａ?ｒｅｅｓｅＯ外纖維素酶結(jié)合的纖維素結(jié)構(gòu)進行掃描電鏡觀察

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]中低溫秸稈降解菌的篩選及其秸稈降解效果研究[D]. 劉爽.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2011
[4]兩種木霉混合菌產(chǎn)酶的條件優(yōu)化及其對玉米秸稈降解的研究[D]. 李國強.東北林業(yè)大學(xué) 2011
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本文編號：3073092