耐旱秸稈降解菌的篩選及其生物膜發(fā)酵研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-20 12:17
秸稈纖維素是自然界中最豐富的可再生性有機(jī)碳資源,在自然條件下,由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜不易被降解導(dǎo)致腐解速度慢,秸稈還田過程中會(huì)影響農(nóng)作物的生根和成活,因而限制了秸稈還田的進(jìn)程。為促進(jìn)秸稈的快速腐解,篩選微生物對(duì)秸稈進(jìn)行降解,已成為近年來的研究熱點(diǎn)。在北方旱作農(nóng)田條件下,利用微生物菌劑時(shí),水分含量亦成為生物腐解秸稈的一個(gè)限制因素。因此,為更好利用微生物產(chǎn)生的纖維素酶處理秸稈,加快秸稈還田的腐解效率,研究開發(fā)適用于北方旱作農(nóng)田的秸稈微生物快腐技術(shù),以滿足不同環(huán)境條件下秸稈還田的技術(shù)需求,具有一定的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。利用秸稈粉平板從土壤、園林廢棄物堆肥及蠶屎中篩選分離得到73株纖維素降解菌。利用秸稈降解培養(yǎng)基測定篩選菌株的小麥秸稈降解能力,最終篩選得到高效纖維素降解菌株3株,其中真菌2株(M-2、M-17),細(xì)菌1株(X-1),秸稈失重率分別為33.58%、34.64%及25.08%。顯微鏡鑒定結(jié)果表明:M-2為曲霉屬(Aspergillus),M-17為青霉屬(Penicillium),X-1為革蘭氏陽性菌。對(duì)三株降解菌進(jìn)行濾紙酶活性測定,其最大濾紙酶活分別為48.00 U/m L、30.00 U/...
【文章來源】:鄭州大學(xué)河南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
初篩菌種秸稈失重率測定
2高效秸稈降解菌的篩選18圖2-2各菌株的濾紙酶活Fig.2-2Filterpaperenzymeactivityofeachstrain2.3本章小結(jié)1)以蠶屎、園林廢棄物堆肥、新疆盆地土樣等試驗(yàn)樣品,經(jīng)過小麥秸稈粉固體培養(yǎng)基富集篩選,分離純化出生長旺盛菌株共73株。通過秸稈段液體發(fā)酵測定篩選菌株對(duì)秸稈的降解能力,對(duì)菌株進(jìn)行復(fù)篩。最終篩選獲得M-2、M-17和X-13株降解能力高的菌株檢測纖維素降解酶活性,秸稈失重率(10d)分別為33.58%、34.64%和25.08%。2)通過愈創(chuàng)木酚平板和PDA苯胺藍(lán)培養(yǎng)基對(duì)篩選得到的菌株進(jìn)行木質(zhì)素產(chǎn)酶能力的鑒定,經(jīng)鑒定發(fā)現(xiàn)菌株M-2、M-17和X-1均未產(chǎn)生顯色或褪色反應(yīng)?啥ㄐ耘袛噙@3株菌未產(chǎn)生木質(zhì)素降解酶。3)通過對(duì)3株秸稈降解菌纖維素酶活的檢測,三株降解菌纖維素酶種類較為齊全,以濾紙底物測定酶活,反映了多種酶協(xié)同作用降解纖維素的能力。在10天的液態(tài)培養(yǎng)過程中,菌株M-2濾紙酶活在第8天達(dá)到最大,為48.00U/mL,菌株M-17的濾紙酶活在第6天達(dá)到最大,為30.00U/mL,菌株X-1的濾紙酶活在第8天達(dá)到最大,為21.60U/mL。不同的菌株在培養(yǎng)過程中,濾紙酶活的變
3NaCl鹽脅迫對(duì)秸稈降解菌的耐旱性馴化24mol/L)液體產(chǎn)酶培養(yǎng)基中,測定其纖維素酶活。由圖3-1可以看出,原始菌株與馴化后菌株在相同的培養(yǎng)條件下內(nèi)切葡聚糖酶活性不同,原始菌株在高濃度NaCl(1.0mol/L)存在的條件下,酶活性受到明顯的抑制。此外,隨著培養(yǎng)時(shí)間的增加,酶活的增長趨勢大致相同,在達(dá)到最高點(diǎn)后酶活性開始下降,而不同的菌株在達(dá)到酶活性最大值的時(shí)間不同。其中,菌株GM-2及GM-17在第8天酶活達(dá)到最大值,分別為45.80U/mL、26.63U/mL。菌株GM-9在第8天達(dá)到酶活最大值。圖3-1馴化后菌株與原始菌株的內(nèi)切葡聚糖酶活Fig.3-1Theendoglucanaseactivityofthedomesticatedstrainandtheoriginalstrain如圖3-2所示,原始菌株在高濃度NaCl(1.0mol/L)存在的條件下,外切葡聚糖酶活處于較低的水平,馴化后菌株酶活性明顯提高(P<0.05)。菌株GM-2、GM-9、GM-17的外切葡聚糖酶活隨著培養(yǎng)時(shí)間的增加而呈上升趨勢,菌株GM-2酶活要高于另外兩株菌。菌株GM-2和GM-17兩株菌在第8天達(dá)到酶活最大值,分別為22.77U/mL和17.86U/mL。菌株GM-9在第6天達(dá)到13.03U/mL。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]影響微生物菌劑應(yīng)用穩(wěn)定性的因素分析[J]. 孫成成,丁偉,潘興兵,閆芳芳. 植物醫(yī)生. 2019(04)
[2]秸稈還田方式對(duì)種床土壤物理性質(zhì)和小麥生長的影響[J]. 趙宏波,何進(jìn),李洪文,王慶杰,李問盈,劉文政. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2018(S1)
[3]秸稈還田量和腐熟劑對(duì)秸稈降解率和土壤理化性質(zhì)的影響[J]. 薩如拉,楊恒山,范富,邰繼承. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(09)
[4]秸稈的微生物處理處置及強(qiáng)化技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 孫麗娜,馬欣雨,劉克斌,鄭學(xué)昊,張鴻齡,榮璐閣. 沈陽大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(03)
[5]農(nóng)業(yè)秸稈資源化利用現(xiàn)狀與評(píng)價(jià)[J]. 文春波,錢發(fā)軍,劉鵬. 生態(tài)經(jīng)濟(jì). 2018(02)
[6]中國秸稈養(yǎng)分資源及還田的時(shí)空分布特征[J]. 劉曉永,李書田. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2017(21)
[7]秸稈綜合利用與秸稈產(chǎn)業(yè)發(fā)展[J]. 朱立志. 中國科學(xué)院院刊. 2017(10)
[8]秸稈還田與耕作方式對(duì)雙季稻產(chǎn)量及土壤肥力質(zhì)量的影響[J]. 成臣,汪建軍,程慧煌,羅亢,曾勇軍,石慶華,商慶銀. 土壤學(xué)報(bào). 2018(01)
[9]我國玉米秸稈還田現(xiàn)狀及效應(yīng)研究進(jìn)展[J]. 宮秀杰,錢春榮,于洋,葛選良. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2017(09)
[10]細(xì)菌降解木質(zhì)纖維素的研究進(jìn)展[J]. 戴蕓蕓,鐘衛(wèi)鴻. 化學(xué)與生物工程. 2016(06)
碩士論文
[1]河南省農(nóng)作物秸稈資源化利用問題研究[D]. 鄭偉騰.河南師范大學(xué) 2018
[2]肅州區(qū)秸稈利用現(xiàn)狀及玉米秸稈腐熟還田應(yīng)用研究[D]. 馮應(yīng)建.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
[3]椰果表面乳酸菌生物膜的特性及其凍干保護(hù)效果研究[D]. 浦明珠.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[4]高效降解秸稈菌株配伍篩選及菌劑制備[D]. 辛銀川.鄭州大學(xué) 2011
[5]秸稈纖維素降解菌的篩選及其利用研究[D]. 李慧君.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2010
[6]秸稈纖維素高效降解真菌的篩選、鑒定及其纖維素酶基因克隆[D]. 劉娣.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2008
[7]高效纖維素降解菌株的篩選及其復(fù)合系菌劑在秸稈堆肥中的應(yīng)用[D]. 胡華.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008
本文編號(hào):3239178
【文章來源】:鄭州大學(xué)河南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
初篩菌種秸稈失重率測定
2高效秸稈降解菌的篩選18圖2-2各菌株的濾紙酶活Fig.2-2Filterpaperenzymeactivityofeachstrain2.3本章小結(jié)1)以蠶屎、園林廢棄物堆肥、新疆盆地土樣等試驗(yàn)樣品,經(jīng)過小麥秸稈粉固體培養(yǎng)基富集篩選,分離純化出生長旺盛菌株共73株。通過秸稈段液體發(fā)酵測定篩選菌株對(duì)秸稈的降解能力,對(duì)菌株進(jìn)行復(fù)篩。最終篩選獲得M-2、M-17和X-13株降解能力高的菌株檢測纖維素降解酶活性,秸稈失重率(10d)分別為33.58%、34.64%和25.08%。2)通過愈創(chuàng)木酚平板和PDA苯胺藍(lán)培養(yǎng)基對(duì)篩選得到的菌株進(jìn)行木質(zhì)素產(chǎn)酶能力的鑒定,經(jīng)鑒定發(fā)現(xiàn)菌株M-2、M-17和X-1均未產(chǎn)生顯色或褪色反應(yīng)?啥ㄐ耘袛噙@3株菌未產(chǎn)生木質(zhì)素降解酶。3)通過對(duì)3株秸稈降解菌纖維素酶活的檢測,三株降解菌纖維素酶種類較為齊全,以濾紙底物測定酶活,反映了多種酶協(xié)同作用降解纖維素的能力。在10天的液態(tài)培養(yǎng)過程中,菌株M-2濾紙酶活在第8天達(dá)到最大,為48.00U/mL,菌株M-17的濾紙酶活在第6天達(dá)到最大,為30.00U/mL,菌株X-1的濾紙酶活在第8天達(dá)到最大,為21.60U/mL。不同的菌株在培養(yǎng)過程中,濾紙酶活的變
3NaCl鹽脅迫對(duì)秸稈降解菌的耐旱性馴化24mol/L)液體產(chǎn)酶培養(yǎng)基中,測定其纖維素酶活。由圖3-1可以看出,原始菌株與馴化后菌株在相同的培養(yǎng)條件下內(nèi)切葡聚糖酶活性不同,原始菌株在高濃度NaCl(1.0mol/L)存在的條件下,酶活性受到明顯的抑制。此外,隨著培養(yǎng)時(shí)間的增加,酶活的增長趨勢大致相同,在達(dá)到最高點(diǎn)后酶活性開始下降,而不同的菌株在達(dá)到酶活性最大值的時(shí)間不同。其中,菌株GM-2及GM-17在第8天酶活達(dá)到最大值,分別為45.80U/mL、26.63U/mL。菌株GM-9在第8天達(dá)到酶活最大值。圖3-1馴化后菌株與原始菌株的內(nèi)切葡聚糖酶活Fig.3-1Theendoglucanaseactivityofthedomesticatedstrainandtheoriginalstrain如圖3-2所示,原始菌株在高濃度NaCl(1.0mol/L)存在的條件下,外切葡聚糖酶活處于較低的水平,馴化后菌株酶活性明顯提高(P<0.05)。菌株GM-2、GM-9、GM-17的外切葡聚糖酶活隨著培養(yǎng)時(shí)間的增加而呈上升趨勢,菌株GM-2酶活要高于另外兩株菌。菌株GM-2和GM-17兩株菌在第8天達(dá)到酶活最大值,分別為22.77U/mL和17.86U/mL。菌株GM-9在第6天達(dá)到13.03U/mL。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[5]農(nóng)業(yè)秸稈資源化利用現(xiàn)狀與評(píng)價(jià)[J]. 文春波,錢發(fā)軍,劉鵬. 生態(tài)經(jīng)濟(jì). 2018(02)
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[7]秸稈綜合利用與秸稈產(chǎn)業(yè)發(fā)展[J]. 朱立志. 中國科學(xué)院院刊. 2017(10)
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碩士論文
[1]河南省農(nóng)作物秸稈資源化利用問題研究[D]. 鄭偉騰.河南師范大學(xué) 2018
[2]肅州區(qū)秸稈利用現(xiàn)狀及玉米秸稈腐熟還田應(yīng)用研究[D]. 馮應(yīng)建.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
[3]椰果表面乳酸菌生物膜的特性及其凍干保護(hù)效果研究[D]. 浦明珠.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[4]高效降解秸稈菌株配伍篩選及菌劑制備[D]. 辛銀川.鄭州大學(xué) 2011
[5]秸稈纖維素降解菌的篩選及其利用研究[D]. 李慧君.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2010
[6]秸稈纖維素高效降解真菌的篩選、鑒定及其纖維素酶基因克隆[D]. 劉娣.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2008
[7]高效纖維素降解菌株的篩選及其復(fù)合系菌劑在秸稈堆肥中的應(yīng)用[D]. 胡華.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008
本文編號(hào):3239178
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