白星花金龟幼虫肠道中纤维素降解菌的筛选及其作用

发布时间：2021-05-31 21:13

　　在自然界中,许多昆虫以木质纤维素为食,其肠道中往往存在能够降解木质纤维素的微生物源转化系统。白星花金龟（Protaetia brevitarsis）幼虫以植物根部、杂草等为食,其肠道中存在丰富的纤维素降解微生物,对纤维素降解菌及其优质纤维素酶的筛选有着很大的潜力。本论文通过纤维素酶活性、滤纸降解活性诱导测定等方法,从白星花金龟幼虫中、后肠道中筛选得到了90株细菌、5株真菌。其中细菌菌株h9具有内切葡聚糖酶（CMC）活性和较强的滤纸降解活性,其诱导CMC酶活可高达0.19 U/mL菌液,且可以彻底降解滤纸。通过16S rDNA分析,初步确定菌株h9属于纤维单胞菌属（Cellulomonas）,将菌株命名为Cellulomonas sp.h9。对其进行全基因组测序并分析,确定其具有20个与纤维素降解相关的基因,包括6个内切β-1,4-葡聚糖酶（EC 3.2.1.4）基因,12个β-葡萄糖苷酶（EC 3.2.1.21）基因,2个外切β-1,4-葡聚糖酶（EC 3.2.1.91）基因。选取了1个内切β-1,4-葡聚糖酶基因和4个β-葡萄糖苷酶基因进行了克隆表达,分别命名为Cen137和Bgl3... 

【文章来源】：中国农业科学院北京市

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

白星花金龟（Protaetiabrevitarsis）幼虫（a）及肠道（b）

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【参考文献】：
期刊论文
[1]外源纤维素酶对发酵全混合日粮营养价值、发酵品质和酶活性的动态影响[J]. 陈光吉,吴佳海,尚以顺,张蓉,何廷章,吴彦,娄芬,熊俊,甘小波,陈荫琼,王普昶,韩永芬,李世歌,舒建虹.  草业学报. 2019(09)
[2]蠼螋肠道中碱性内切葡聚糖酶基因的克隆表达及功能分析[J]. 陈俊梅,李文鹏,赵素雅,黄冰纷,王博文,惠丰立,尹晓燕,牛秋红.  微生物学报. 2019(09)
[3]响应面法优化链霉菌S10A09发酵产纤维素酶条件[J]. 霍光明,张李阳,朱枳穆,俞丽娜.  生物加工过程. 2019(02)
[4]台湾乳白蚁纤维素降解菌的分离和鉴定[J]. 陈志超,易弋,赵东玲,黄翠姬,伍时华.  中国酿造. 2019(01)
[5]黑胸散白蚁体内产纤维素酶细菌的筛选及其纤维素酶基因的鉴定与原核表达[J]. 王智伟,周小敏,杨雨鑫,陈玉林.  农业生物技术学报. 2018(08)
[6]象白蚁肠道中一个纤维素降解菌群的分离和特性研究[J]. 李丹红,徐荣,张坤迪,朱崇梅,李福利,杨红.  生物资源. 2017(04)
[7]东亚飞蝗肠道内高产纤维素酶菌株筛选及鉴定[J]. 徐冲,钟丽娟,陈丽媛,陈杰,孙翠焕,朱巍巍,关艳丽.  微生物学杂志. 2016(03)
[8]产黄纤维单胞菌CR-14菌株诱变选育及发酵条件优化[J]. 杨继业,崔冠慧,习彦花,李亚冰,张根伟,张丽萍,程辉彩.  农业资源与环境学报. 2016(03)
[9]栎黄掌舟蛾幼虫肠道好氧菌群分析及产纤维素酶菌的筛选[J]. 文竹,姜义仁,黄伶,王斌赫,钟亮,王勇,秦利.  环境昆虫学报. 2015(06)
[10]基于白星花金龟幼虫转化玉米秸秆的微循环农牧场模式研究[J]. 刘玉升,张大鹏.  安徽农业科学. 2015(31)

博士论文
[1]基于生物强化技术的再生纤维造纸废水有机物降解过程与效果研究[D]. 曹英楠.内蒙古农业大学 2019
[2]暗黑鳃金龟不同发育阶段肠道微生物及糖苷水解酶多样性研究[D]. 圣平.华中农业大学 2014
[3]暗黑鳃金龟幼虫肠道微生物分子多态性及纤维素降解菌多样性研究[D]. 黄胜威.华中农业大学 2012

硕士论文
[1]白蚁和共生细菌由来木质纤维素降解酶基因的异源表达[D]. 杜娇.山东大学 2019
[2]原等跳成虫肠道细菌的分离鉴定及降解纤维素细菌的筛选[D]. 王立秀.东北农业大学 2018
[3]Cellulomonas bogoriensis的三种糖苷水解酶的基因克隆、异源重组表达及酶学性质研究[D]. 侯晶.东北师范大学 2018
[4]白蚁及其肠道微生物来源木质纤维素酶基因的克隆与表达[D]. 宁娜.山东大学 2017
[5]松墨天牛肠道细菌多样性和粘质沙雷氏菌木质素降解特性的研究[D]. 傅慧静.福建农林大学 2017
[6]竹虫（Omphisa fuscidentalis）肠道微生物多样性及纤维素酶学特性研究[D]. 刘松.中国农业科学院 2017
[7]里氏木霉的复合诱变及酶系优化[D]. 王芳.中南林业科技大学 2015
[8]暗黑鳃金龟肠道纤维素酶活性研究及混合菌系的构建[D]. 许婧.华中农业大学 2014
[9]白星花金龟生物学及其对玉米秸秆取食习性的研究[D]. 杨诚.山东农业大学 2014
[10]黑胸散白蚁肠道分离细菌的纤维素降解活性研究及一株疣微菌的初步鉴定[D]. 邱正勇.华中师范大学 2014



本文编号：3208986