本研究旨在通過宏基因組學分析來探究使用不同農(nóng)業(yè)廢棄物堆肥化過程中木質(zhì)纖維素降解功能微生物演替和功能基因的表達。由于蔗髓和木薯渣是兩種有機組分及表觀結(jié)構(gòu)方面明顯不同的兩種農(nóng)業(yè)廢棄物,因此在堆肥化過程中木質(zhì)纖維素等有機組分的降解過程存在顯著的差異。蔗髓-豬糞堆肥組(BP)和木薯渣-豬糞堆肥組(MW)的好氧發(fā)酵均持續(xù)45天,首先檢測并分析各堆肥基質(zhì)中理化特性的差異及變化趨勢,測定木質(zhì)纖維素(纖維素、半纖維素和木質(zhì)素)和溶解性有機物(DOM)的含量變化;然后應用宏基因組學技術(shù)對堆肥樣品進行微生物生態(tài)學分析,研究堆肥化進程中木質(zhì)纖維素功能降解菌群落的動態(tài)演替、編碼碳水化合物活性酶和代謝功能的基因表達、抗生素及抗生素抗性基因的消除效率;將堆肥中木質(zhì)纖維素的降解和功能微生物同功能基因表達結(jié)合起來探究堆肥化過程中木質(zhì)纖維素的降解機制。研究結(jié)果表明堆肥化過程結(jié)束時,BP組和MW組中有機質(zhì)的降解率分別分別為29.14%和15.59%;前者中的木質(zhì)纖維素更容易降解,其中纖維素、半纖維素和木質(zhì)素的降解率分別為17.53%、45.36%和36.48%,高于木薯渣-豬糞堆肥的16.74%、41.23%和29.77...

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號說明
第一章 緒論
    1.1 高溫好氧堆肥化技術(shù)
        1.1.1 高溫好氧堆肥化概述
        1.1.2 堆肥化過程中木質(zhì)纖維素的降解
    1.2 堆肥化過程木質(zhì)纖維素降解功能菌群和碳水化合物活性酶的研究進展
        1.2.1 宏基因組學及其應用
        1.2.2 堆肥化過程中木質(zhì)纖維素降解功能菌群的研究進展
        1.2.3 碳水化合物活性酶的研究進展
    1.3 本課題的立題背景、意義及主要內(nèi)容
        1.3.1 立題的背景和意義
        1.3.2 主要研究內(nèi)容
第二章 不同原料堆肥化過程中理化參數(shù)的變化及木質(zhì)纖維素降解率的差異
    2.1 實驗材料與設(shè)備
        2.1.1 材料與試劑
        2.1.2 實驗儀器設(shè)備
    2.2 實驗方法
        2.2.1 實驗設(shè)計
        2.2.2 理化特性的檢測方法
        2.2.3 木質(zhì)纖維素含量的測定
        2.2.4 水溶性有機質(zhì)含量的測定
        2.2.5 數(shù)據(jù)處理
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 理化特性
        2.3.2 木質(zhì)纖維素降解率
        2.3.3 溶解性有機質(zhì)含量
        2.3.4 堆肥的表觀特征變化
    2.4 本章小結(jié)
第三章 農(nóng)業(yè)廢棄物堆肥中木質(zhì)纖維素降解功能菌群的動態(tài)演替及功能基因的預測
    3.1 實驗材料與設(shè)備
        3.1.1 材料與試劑
        3.1.2 實驗儀器設(shè)備
    3.2 宏基因組測序?qū)嶒灹鞒?br>        3.2.1 堆肥樣品的預處理
        3.2.2 樣品DNA的提取及生物信息學注釋的獲取
    3.3 宏基因組測序微生物功能預測分析流程
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 微生物群落結(jié)構(gòu)
        3.4.2 樣品間的相似性及差異性分析
        3.4.3 微生物的系統(tǒng)發(fā)育樹
        3.4.4 碳水化合物活性酶的基因表達
        3.4.5 抗生素及抗生素抗性基因的消除
    3.5 本章小結(jié)
第四章 結(jié)論與展望
    4.1 結(jié)論
    4.2 創(chuàng)新點
    4.3 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表論文情況



本文編號：3795194