纤维素高效降解真菌的筛选及其降解森林地表可燃物的效果
发布时间：2022-01-15 08:38
【目的】筛选纤维素的降解真菌,探究其对森林地表可燃物的分解效果,以期利用纤维素高效降解真菌促进降解森林地表可燃物,从而降低森林火灾风险。【方法】采集东北林业大学帽儿山实验林场的兴安落叶松、胡桃楸、水曲柳和云杉人工林内的可燃物,采用孟加拉红培养基进行真菌的分离培养,采用刚果红染色法,根据测定菌株的纤维素分解指数筛选高活性纤维素酶菌株,对其进行形态学及分子鉴定;以阔叶、针叶与针阔混交可燃物碎块为分解基质,接入高活性纤维素酶菌株菌液,恒温培养80天,定期取样测定综纤维素含量,分析纤维素分解过程并筛选出对森林地表可燃物中纤维素降解效果最好的菌株;结合扫描电镜超微结构观察结果进行验证。选取筛选出的纤维素高效降解真菌菌株,制取菌饼并接入麦芽浸粉培养基中,恒温振荡培养5天,得到的菌悬液作为单一菌剂,2菌种菌悬液等体积混合为混合菌剂,分低、中、高剂量喷洒到不同样地中装有胡桃楸、兴安落叶松以及胡桃楸-兴安落叶松混交可燃物的凋落物袋内,每月采集凋落物袋测定综纤维素质量分数,分析不同菌剂对可燃物中综纤维素降解效果。【结果】根据孟加拉红氯霉素培养基筛选出的15株真菌在CMC-Na培养基上产生的水解圈大小,筛选...
【文章来源】：林业科学. 2020,56(08)北大核心EICSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
真菌菌落和水解圈在CMC-Na培养基上的生长情况
由图3可知，在整个室内降解试验期间，分解基质中综纤维素质量分数随天数增加呈下降趋势。阔叶基质初始综纤维素质量分数为30.4%。降解试验持续20天后，综纤维素质量分数根据菌种的不同下降到28.0%～29.5%，与对照相比下降了0～4.6%，差异不显著(图3)。降解试验持续80天后，综纤维素质量分数下降到18.2～22.4%。经菌种A4、A2、B4、D2、C2与D3菌液处理后的阔叶基质综纤维素质量分数均显著低于对照(P<0.05)。从整体上看，菌株A4降解综纤维素的能力最强(80天后与对照相比下降25.7%)，其次是菌株A2(与对照相比下降24.4%)，而菌株A3的降解能力最弱(与对照相比仅下降8.6%)。然而，上文提到菌株B2的纤维素分解指数为最高(表1)，经SNK检验却与对照无显著差异。这说明纤维素酶活性最强的菌株分解地表可燃物中天然纤维素的能力不一定最强。此外，在降解过程中，综纤维素质量分数出现一定波动，这表明水溶性化合物的分解导致自身浓度降低，使纤维素相对浓度有所增加。针叶基质和针阔混交基质的初始综纤维素质量分数分别为37.0%和33.4%。20天后，在8菌株的培养下，2种基质综纤维素质量分数下降到25.9%～29.5%和26.1%～29.0%，与对照相比均无显著差异(图3)。在此期间，菌株A3对针叶可燃物、菌株A2对针阔混交可燃物中综纤维素的分解能力最强，菌株D3和B4最弱。80天后，针叶基质与混交基质综纤维素质量分数分别下降到21.8%～26.3%和19.9%～25.6%。除B2外，经其他菌种处理后的针叶基质综纤维素质量分数均与对照有显著差异(P<0.05)。A4为对2种可燃物综纤维素降解效果最好的菌株(与对照相比分别下降30.3%和27.1%)。这说明在其他菌种对纤维素的降解率增幅减小时，A4的降解能力突显。对于综纤维素的降解，担子菌为最有效的降解者，因为许多担子菌生长在富含纤维素的枯木或落叶上，利用一组通常由内切葡聚糖酶、纤维二糖水解酶和β-葡萄糖苷酶组成的水解酶系降解纤维素(Baldrian et al.,2008)。以上结果表明，从云杉人工林中筛选出的菌株A4对3种基质的降解效果均较好，适于林地可燃物降解。
针叶基质和针阔混交基质的初始综纤维素质量分数分别为37.0%和33.4%。20天后，在8菌株的培养下，2种基质综纤维素质量分数下降到25.9%～29.5%和26.1%～29.0%，与对照相比均无显著差异(图3)。在此期间，菌株A3对针叶可燃物、菌株A2对针阔混交可燃物中综纤维素的分解能力最强，菌株D3和B4最弱。80天后，针叶基质与混交基质综纤维素质量分数分别下降到21.8%～26.3%和19.9%～25.6%。除B2外，经其他菌种处理后的针叶基质综纤维素质量分数均与对照有显著差异(P<0.05)。A4为对2种可燃物综纤维素降解效果最好的菌株(与对照相比分别下降30.3%和27.1%)。这说明在其他菌种对纤维素的降解率增幅减小时，A4的降解能力突显。对于综纤维素的降解，担子菌为最有效的降解者，因为许多担子菌生长在富含纤维素的枯木或落叶上，利用一组通常由内切葡聚糖酶、纤维二糖水解酶和β-葡萄糖苷酶组成的水解酶系降解纤维素(Baldrian et al.,2008)。以上结果表明，从云杉人工林中筛选出的菌株A4对3种基质的降解效果均较好，适于林地可燃物降解。2.4 超微结构观察
【参考文献】：
期刊论文
[1]降解纤维素的真菌分离、筛选及其酶活测定[J]. 林远声,列璞怡. 中山大学学报(自然科学版). 2004(S1)
本文编号：3590292
【文章来源】：林业科学. 2020,56(08)北大核心EICSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
真菌菌落和水解圈在CMC-Na培养基上的生长情况
由图3可知，在整个室内降解试验期间，分解基质中综纤维素质量分数随天数增加呈下降趋势。阔叶基质初始综纤维素质量分数为30.4%。降解试验持续20天后，综纤维素质量分数根据菌种的不同下降到28.0%～29.5%，与对照相比下降了0～4.6%，差异不显著(图3)。降解试验持续80天后，综纤维素质量分数下降到18.2～22.4%。经菌种A4、A2、B4、D2、C2与D3菌液处理后的阔叶基质综纤维素质量分数均显著低于对照(P<0.05)。从整体上看，菌株A4降解综纤维素的能力最强(80天后与对照相比下降25.7%)，其次是菌株A2(与对照相比下降24.4%)，而菌株A3的降解能力最弱(与对照相比仅下降8.6%)。然而，上文提到菌株B2的纤维素分解指数为最高(表1)，经SNK检验却与对照无显著差异。这说明纤维素酶活性最强的菌株分解地表可燃物中天然纤维素的能力不一定最强。此外，在降解过程中，综纤维素质量分数出现一定波动，这表明水溶性化合物的分解导致自身浓度降低，使纤维素相对浓度有所增加。针叶基质和针阔混交基质的初始综纤维素质量分数分别为37.0%和33.4%。20天后，在8菌株的培养下，2种基质综纤维素质量分数下降到25.9%～29.5%和26.1%～29.0%，与对照相比均无显著差异(图3)。在此期间，菌株A3对针叶可燃物、菌株A2对针阔混交可燃物中综纤维素的分解能力最强，菌株D3和B4最弱。80天后，针叶基质与混交基质综纤维素质量分数分别下降到21.8%～26.3%和19.9%～25.6%。除B2外，经其他菌种处理后的针叶基质综纤维素质量分数均与对照有显著差异(P<0.05)。A4为对2种可燃物综纤维素降解效果最好的菌株(与对照相比分别下降30.3%和27.1%)。这说明在其他菌种对纤维素的降解率增幅减小时，A4的降解能力突显。对于综纤维素的降解，担子菌为最有效的降解者，因为许多担子菌生长在富含纤维素的枯木或落叶上，利用一组通常由内切葡聚糖酶、纤维二糖水解酶和β-葡萄糖苷酶组成的水解酶系降解纤维素(Baldrian et al.,2008)。以上结果表明，从云杉人工林中筛选出的菌株A4对3种基质的降解效果均较好，适于林地可燃物降解。
针叶基质和针阔混交基质的初始综纤维素质量分数分别为37.0%和33.4%。20天后，在8菌株的培养下，2种基质综纤维素质量分数下降到25.9%～29.5%和26.1%～29.0%，与对照相比均无显著差异(图3)。在此期间，菌株A3对针叶可燃物、菌株A2对针阔混交可燃物中综纤维素的分解能力最强，菌株D3和B4最弱。80天后，针叶基质与混交基质综纤维素质量分数分别下降到21.8%～26.3%和19.9%～25.6%。除B2外，经其他菌种处理后的针叶基质综纤维素质量分数均与对照有显著差异(P<0.05)。A4为对2种可燃物综纤维素降解效果最好的菌株(与对照相比分别下降30.3%和27.1%)。这说明在其他菌种对纤维素的降解率增幅减小时，A4的降解能力突显。对于综纤维素的降解，担子菌为最有效的降解者，因为许多担子菌生长在富含纤维素的枯木或落叶上，利用一组通常由内切葡聚糖酶、纤维二糖水解酶和β-葡萄糖苷酶组成的水解酶系降解纤维素(Baldrian et al.,2008)。以上结果表明，从云杉人工林中筛选出的菌株A4对3种基质的降解效果均较好，适于林地可燃物降解。2.4 超微结构观察
【参考文献】：
期刊论文
[1]降解纤维素的真菌分离、筛选及其酶活测定[J]. 林远声,列璞怡. 中山大学学报(自然科学版). 2004(S1)
本文编号：3590292
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