水稻秸秆快速降解的应用基础研究

发布时间：2023-04-22 04:37

　　秸秆还田作为植物纤维废弃物综合利用的主要措施之一,能够有效增加土壤肥力,减少化肥的使用,对于改善农业生态环境意义重大。针对目前秸秆降解还田中存在的周期长、效率低等问题,本文采用一株重组里氏木霉对水稻秸秆进行快速降解研究,并对重组里氏木霉(Trichoderma reesei ZJ-09)与黑曲霉(Aspegillus niger)和彩绒革盖菌(Coriolusversicolor)的协同降解工艺进行了探索性研究。试验结果表明:重组里氏木霉在固态发酵中对湿度(60%～75%)、温度(24℃～32℃)的适应范围较宽,10%氨水常温预处理可加速秸秆的降解进程。重组里氏木霉在秸秆基质中可迅速生长并分泌纤维素酶、漆酶和木聚糖酶,其中滤纸酶(FPA)和CMC活力在发酵第12天达到峰值,分别为:132.26 IU/g和11144.50 U/g;漆酶和木聚糖酶活力在第10天达到峰值,分别为为8.11 IU/g和5504.10 IU/g。接种后第10天,秸秆纤维素、半纤维素、木质素的降解率分别为77.93%,55.12%,31.52%。重组里氏木霉的秸秆降解率比出发菌株及枯草芽孢杆菌分别提高了45.40...

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 秸秆应用现状
    1.2 秸秆组成及降解酶系
        1.2.1 秸秆组成
        1.2.2 纤维素水解酶
        1.2.3 半纤维素水解酶
        1.2.4 木质素水解酶
    1.3 秸秆腐熟剂研究进展
        1.3.1 细菌类秸秆腐熟剂
        1.3.2 真菌类秸秆腐熟剂
        1.3.3 复合秸秆腐熟剂
        1.3.4 小结
    1.4 里氏木霉简介
        1.4.1 里氏木霉酶系构成
        1.4.2 里氏木霉研究进展
    1.5 黑曲霉简介
        1.5.1 黑曲霉酶系构成
        1.5.2 黑曲霉研究进展
    1.6 彩绒革盖菌简介
        1.6.1 彩绒革盖菌酶系构成
        1.6.2 彩绒革盖菌研究进展
    1.7 课题主要研究内容
2 重组里氏木霉快速降解水稻秸秆的作用机制
    2.1 引言
    2.2 材料与方法
        2.2.0 菌种
        2.2.1 培养基
        2.2.2 主要试剂
        2.2.3 实验仪器
        2.2.4 水稻秸秆预处理
        2.2.5 重组里氏木霉对水稻秸秆的降解试验
        2.2.6 分析测定方法
            2.2.6.1 粗酶液制备
            2.2.6.2 滤纸酶活测定
            2.2.6.3 漆酶活力测定
            2.2.6.4 内切葡聚糖酶(CMC酶)活力测定
            2.2.6.5 木聚糖酶活力测定
            2.2.6.6 还原糖含量
            2.2.6.7 水稻秸秆成分分析
            2.2.6.8 基质含水量的测定
    2.3 分析讨论
        2.3.1 影响水稻秸秆降解的主要因素
            2.3.1.1 氨水预处理
            2.3.1.2 温度对水稻秸秆降解的影响
            2.3.1.3 基质含水率对水稻秸秆降解的影响
            2.3.1.4 不同菌株降解秸秆
        2.3.2 重组里氏木霉降解水稻秸秆产酶进程
        2.3.3 秸秆原料中纤维素、半纤维素和木质素的降解情况
    2.4 本章小结
3 重组里氏木霉与黑曲霉协同降解水稻秸秆
    3.1 引言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 菌种
        3.2.2 培养基
        3.2.3 主要试剂
        3.2.4 主要仪器
        3.2.5 培养方法
            3.2.5.1 孢子悬浮液的制备
            3.2.5.2 重组里氏木霉与黑曲霉混合发酵
        3.2.6 分析方法
            3.2.6.1 β-葡萄糖苷酶活力测定[]
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 黑曲霉与里氏木霉接种配比
        3.3.2 黑曲霉接种时间
        3.3.3 混合发酵与单一菌种发酵降解水稻秸秆对比
        3.3.4 重组里氏木霉与黑曲霉混合发酵产酶进程
        3.3.5 水稻秸秆组分变化
    3.4 本章小结
4 重组里氏木霉与彩绒革盖菌协同降解水稻秸秆
    4.1 引言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 菌种
        4.2.2 培养基
        4.2.3 主要试剂
        4.2.4 主要仪器
        4.2.5 培养方法
            4.2.5.1 种子培养
            4.2.5.2 固态发酵培养
        4.2.6 分析测定方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 重组里氏木霉与彩绒革盖菌接种时间对水稻秸秆降解的影响
        4.3.2 重组里氏木霉与彩绒革盖菌接种量对水稻秸秆降解的影响
        4.3.3 重组里氏木霉、彩绒革盖菌混合发酵与单一菌种对照
        4.3.4 重组里氏木霉与彩绒革盖菌混合发酵产酶进程
        4.3.5 重组里氏木霉与彩绒革盖菌混合发酵降解水稻秸秆
    4.4 本章小结
5 水稻秸秆高效降解复合菌系的构建
    5.1 引言
    5.2 材料与方法
        5.2.1 菌种
        5.2.2 培养基
        5.2.3 主要试剂
        5.2.4 主要仪器
        5.2.5 培养方法
            5.2.5.1 黑曲霉孢子悬浮液的制备
            5.2.5.2 重组里氏木霉与彩绒革盖菌种子液培养
            5.2.5.3 黑曲霉、彩绒革盖菌与重组里氏木霉混合固态发酵
        5.2.6 分析方法
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 重组里氏木霉、黑曲霉、彩绒革盖菌三菌混合发酵与两菌混合发酵对比
        5.3.2 重组里氏木霉、黑曲霉、彩绒革盖菌混合发酵产酶进程
        5.3.3 重组里氏木霉、黑曲霉、彩绒革盖菌降解水稻秸秆组分变化
    5.4 本章小结
6 结论与建议
    6.1 结论
        6.1.1 重组里氏木霉降解水稻秸秆
        6.1.2 重组里氏木霉与黑曲霉协同降解水稻秸秆
        6.1.3 重组里氏木霉与彩绒革盖菌协同降解水稻秸秆
        6.1.4 水稻秸秆高效降解复合菌系的构建
    6.2 建议
参考文献
作者简介
附录: 论文发表情况



本文编号：3796930