烟秆木质素高效降解菌的筛

发布时间：2023-01-08 14:37

　　我国是全世界最大的烟草市场,种植面积约2118万亩。每年产生大量废弃烟秆被堆积于田间地头造成土壤污染和病害加剧,还有部分烟秆被直接焚烧造成资源浪费和大气污染[1]。利用生物制剂降解和高温堆肥技术,将废弃烟秆转化为生物有机肥,是减少烟秆丢弃或焚烧造成资源浪费、环境污染和土传病害传播的有效手段。当前,用纤维素降解菌堆肥发酵烟秆制备有机肥的方法,已进入工业化生产阶段。然而这种方法堆肥腐熟的有机肥中仍有大量的木质素未被降解,影响堆肥腐熟程度和速度。为筛选降解烟秆的菌株,我们从自然环境中采集烟秆堆腐殖、白栎腐殖、白蚁、葡萄枝等样品,接种到细菌、真菌和放线菌的功能性筛选平板上,并多次划线纯化,分离筛选得到了 69株可产生木质素酶的微生物。对初筛的有效菌株进行复筛,细菌接种到液体产酶培养基上,于摇床中震荡培养,真菌接种到固体产酶培养基上,于培养箱中静置培养。对完成产酶培养的发酵曲进行粗酶液提取,测定了木质素酶的酶活力。复筛获得了 14株综合酶活力较高的木质素降解菌,分别为:A3、A4、AM2、Y1、Y9、P8、Y3、Y8、Y22、Y24、Y32、Y34、Y37和 Y38。对复筛得到的14株木质素酶活... 

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
主要符号表
第1章 绪论
    1.1 烟草废弃秸秆的处理现状
        1.1.1 烟草秸秆的简介
        1.1.2 烟草秸秆的利用状况
        1.1.3 烟秆有机肥的开发现状及意义
    1.2 堆肥化处理技术概况
        1.2.1 堆肥化的概念
        1.2.2 堆肥影响因素
            1.2.2.1 供氧量
            1.2.2.2 含水率
            1.2.2.3 有机质含量
            1.2.2.4 碳氮比
            1.2.2.5 微生物
        1.2.3 堆肥腐熟度评价体系
            1.2.3.1 物理指标
            1.2.3.2 化学指标
            1.2.3.3 生物安全性指标
        1.2.4 烟秆堆肥中木质素降解的重要性
    1.3 木质素生物降解的研究进展
        1.3.1 木质素结构及其理化性质
        1.3.2 半纤维素和纤维素的结构及其理化性质
        1.3.3 降解木质素的微生物及酶系
            1.3.3.1 降解木质素的微生物
            1.3.3.2 木质素降解酶
        1.3.4 木质素生物降解反应机制
            1.3.4.1 侧链氧化
            1.3.4.2 去甲基化
            1.3.4.3 芳香环的开裂
        1.3.5 堆肥中木质素降解的研究进展
    1.4 研究目的和意义
第2章 材料与方法
    2.1 材料
        2.1.1 样品及原料
        2.1.2 培养基
        2.1.3 试剂
            2.1.3.1 常规试剂药品
            2.1.3.2 配制试剂
        2.1.4 PCR引物
        2.1.5 受体菌株和质粒
        2.1.6 实验仪器
    2.2 实验方法
        2.2.1 菌株的初筛
        2.2.2 菌株的复筛
        2.2.3 菌株间的拮抗性实验
        2.2.4 菌株对烟秆木质素的降解效果实验
        2.2.5 菌株鉴定
            2.2.5.1 细菌的生理生化鉴定
            2.2.5.2 真菌的形态特征鉴定
            2.2.5.3 菌株的基因序列分析鉴定
        2.2.6 数据处理
第3章 结果与分析
    3.1 菌株筛选
        3.1.1 木质素降解菌初筛
        3.1.2 木质素降解菌的复筛
        3.1.3 株间拮抗性
        3.1.4 菌株对烟秆的降解效果
            3.1.4.1 木质素酶活力测定
            3.1.4.2 降解效果测定
        3.1.5 木质素降解菌的鉴定
            3.1.5.1 细菌的生理生化鉴定
            3.1.5.2 真菌的形态特征鉴定
            3.1.5.3 菌株的分子学鉴定
第4章 结论与展望
    4.1 结论
    4.2 展望
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]烟草秸秆的综合利用与展望[J]. 吴福芳,沈晓宝,谭兰兰,徐华杰,胡小娟,戴亚,盛良全.  阜阳师范学院学报(自然科学版). 2015(04)
[2]烟叶复烤废弃物烟梗灰在烤烟生产上的应用研究[J]. 王锡春,李小慧,郭军,黄石旺,周向平,袁芳,高春洋,张芳,唐赵平,卢朝军,周舰.  中国农学通报. 2015(22)
[3]不同真菌发酵对油菜秸秆养分含量、酶活性及体外发酵有机物降解率的影响[J]. 龚剑明,赵向辉,周珊,傅传鞭,刘婵娟,瞿明仁.  动物营养学报. 2015(07)
[4]一株深海真菌FS86的分离鉴定及其生物活性研究[J]. 吴后吕,李浩华,谭国慧,陈玉婵,刘运美,章卫民.  生物技术通报. 2016(01)
[5]不同腐熟剂对烟末-腐殖土联合堆肥进程的影响[J]. 李勇杰,段应宾,王洋,宁德鲁,唐永奉.  西部林业科学. 2015(02)
[6]高效木质素降解菌的筛选及降解性能研究[J]. 司梦莹,师德强,戴友芝,陈跃辉.  广西科学. 2015(01)
[7]几种耐热戴氏霉对秸秆的降解效果[J]. 王垚,罗韵,梁宗琦,韩燕峰.  微生物学通报. 2015(07)
[8]白腐真菌产木质素过氧化物酶影响因子的研究[J]. 谭丽泉,阮小文,余梅,周天,卢玉娟.  工业安全与环保. 2014(07)
[9]秀珍菇废渣中木质素降解酶系的研究[J]. 潘丽霞,黎演明,竺利波.  广西科学院学报. 2014(02)
[10]烟秆纤维部分物理性能在纵向上的变异特性[J]. 李晓平,吴章康,张聪杰.  浙江农林大学学报. 2013(04)

博士论文
[1]堆肥微生物群落演替及木质素降解功能微生物强化堆肥机理研究[D]. 黄丹莲.湖南大学 2011
[2]木质素降解微生物特性及其对农业废物堆肥腐殖化的影响研究[D]. 黄红丽.湖南大学 2009

硕士论文
[1]降解烟碱微生物的筛选及在烟秆腐熟发酵中的应用[D]. 伍良伟.华中农业大学 2013
[2]嗜碱木质素降解菌株筛选鉴定与生长条件优化[D]. 宋晓雪.大连理工大学 2013
[3]木质素降解微生物的筛选及其降解特性的研究[D]. 乔乔.合肥工业大学 2013
[4]真菌利用农业废弃物形成稳定性腐殖质碳的研究[D]. 王晓平.吉林农业大学 2012
[5]木质素的生物降解及对其指示参数的影响[D]. 兰海青.中国海洋大学 2012
[6]中低温秸秆降解菌的筛选及其秸秆降解效果研究[D]. 刘爽.中国农业科学院 2011
[7]胞外酶对木质素降解及微生物群落演替的影响研究[D]. 苏峰峰.湖南大学 2010
[8]秸秆降解菌的选育及复配研究[D]. 杨小丽.郑州大学 2009
[9]菌株B7和F4产木质素降解酶条件优化及酶学性质研究[D]. 徐海涛.吉林大学 2009
[10]烟碱降解菌PSEUDOMONAS PUTIDA ZB-16A的分离筛选及降解特性研究[D]. 万虎.华中农业大学 2008



本文编号：3728653