耐旱秸秆降解菌的筛选及其生物膜发酵研究
发布时间：2021-06-20 12:17
秸秆纤维素是自然界中最丰富的可再生性有机碳资源,在自然条件下,由于其结构复杂不易被降解导致腐解速度慢,秸秆还田过程中会影响农作物的生根和成活,因而限制了秸秆还田的进程。为促进秸秆的快速腐解,筛选微生物对秸秆进行降解,已成为近年来的研究热点。在北方旱作农田条件下,利用微生物菌剂时,水分含量亦成为生物腐解秸秆的一个限制因素。因此,为更好利用微生物产生的纤维素酶处理秸秆,加快秸秆还田的腐解效率,研究开发适用于北方旱作农田的秸秆微生物快腐技术,以满足不同环境条件下秸秆还田的技术需求,具有一定的经济和社会效益。利用秸秆粉平板从土壤、园林废弃物堆肥及蚕屎中筛选分离得到73株纤维素降解菌。利用秸秆降解培养基测定筛选菌株的小麦秸秆降解能力,最终筛选得到高效纤维素降解菌株3株,其中真菌2株（M-2、M-17）,细菌1株（X-1）,秸秆失重率分别为33.58%、34.64%及25.08%。显微镜鉴定结果表明:M-2为曲霉属（Aspergillus）,M-17为青霉属（Penicillium）,X-1为革兰氏阳性菌。对三株降解菌进行滤纸酶活性测定,其最大滤纸酶活分别为48.00 U/m L、30.00 U/...
【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
初筛菌种秸秆失重率测定
2高效秸秆降解菌的筛选18图2-2各菌株的滤纸酶活Fig.2-2Filterpaperenzymeactivityofeachstrain2.3本章小结1）以蚕屎、园林废弃物堆肥、新疆盆地土样等试验样品，经过小麦秸秆粉固体培养基富集筛选，分离纯化出生长旺盛菌株共73株。通过秸秆段液体发酵测定筛选菌株对秸秆的降解能力，对菌株进行复筛。最终筛选获得M-2、M-17和X-13株降解能力高的菌株检测纤维素降解酶活性，秸秆失重率（10d）分别为33.58%、34.64%和25.08%。2）通过愈创木酚平板和PDA苯胺蓝培养基对筛选得到的菌株进行木质素产酶能力的鉴定，经鉴定发现菌株M-2、M-17和X-1均未产生显色或褪色反应。可定性判断这3株菌未产生木质素降解酶。3）通过对3株秸秆降解菌纤维素酶活的检测，三株降解菌纤维素酶种类较为齐全，以滤纸底物测定酶活，反映了多种酶协同作用降解纤维素的能力。在10天的液态培养过程中，菌株M-2滤纸酶活在第8天达到最大，为48.00U/mL，菌株M-17的滤纸酶活在第6天达到最大，为30.00U/mL，菌株X-1的滤纸酶活在第8天达到最大，为21.60U/mL。不同的菌株在培养过程中，滤纸酶活的变
3NaCl盐胁迫对秸秆降解菌的耐旱性驯化24mol/L）液体产酶培养基中，测定其纤维素酶活。由图3-1可以看出，原始菌株与驯化后菌株在相同的培养条件下内切葡聚糖酶活性不同，原始菌株在高浓度NaCl（1.0mol/L）存在的条件下，酶活性受到明显的抑制。此外，随着培养时间的增加，酶活的增长趋势大致相同，在达到最高点后酶活性开始下降，而不同的菌株在达到酶活性最大值的时间不同。其中，菌株GM-2及GM-17在第8天酶活达到最大值，分别为45.80U/mL、26.63U/mL。菌株GM-9在第8天达到酶活最大值。图3-1驯化后菌株与原始菌株的内切葡聚糖酶活Fig.3-1Theendoglucanaseactivityofthedomesticatedstrainandtheoriginalstrain如图3-2所示，原始菌株在高浓度NaCl（1.0mol/L）存在的条件下，外切葡聚糖酶活处于较低的水平，驯化后菌株酶活性明显提高（P<0.05）。菌株GM-2、GM-9、GM-17的外切葡聚糖酶活随着培养时间的增加而呈上升趋势，菌株GM-2酶活要高于另外两株菌。菌株GM-2和GM-17两株菌在第8天达到酶活最大值，分别为22.77U/mL和17.86U/mL。菌株GM-9在第6天达到13.03U/mL。
【参考文献】：
期刊论文
[1]影响微生物菌剂应用稳定性的因素分析[J]. 孙成成,丁伟,潘兴兵,闫芳芳. 植物医生. 2019(04)
[2]秸秆还田方式对种床土壤物理性质和小麦生长的影响[J]. 赵宏波,何进,李洪文,王庆杰,李问盈,刘文政. 农业机械学报. 2018(S1)
[3]秸秆还田量和腐熟剂对秸秆降解率和土壤理化性质的影响[J]. 萨如拉,杨恒山,范富,邰继承. 河南农业科学. 2018(09)
[4]秸秆的微生物处理处置及强化技术研究进展[J]. 孙丽娜,马欣雨,刘克斌,郑学昊,张鸿龄,荣璐阁. 沈阳大学学报(自然科学版). 2018(03)
[5]农业秸秆资源化利用现状与评价[J]. 文春波,钱发军,刘鹏. 生态经济. 2018(02)
[6]中国秸秆养分资源及还田的时空分布特征[J]. 刘晓永,李书田. 农业工程学报. 2017(21)
[7]秸秆综合利用与秸秆产业发展[J]. 朱立志. 中国科学院院刊. 2017(10)
[8]秸秆还田与耕作方式对双季稻产量及土壤肥力质量的影响[J]. 成臣,汪建军,程慧煌,罗亢,曾勇军,石庆华,商庆银. 土壤学报. 2018(01)
[9]我国玉米秸秆还田现状及效应研究进展[J]. 宫秀杰,钱春荣,于洋,葛选良. 江苏农业科学. 2017(09)
[10]细菌降解木质纤维素的研究进展[J]. 戴芸芸,钟卫鸿. 化学与生物工程. 2016(06)
硕士论文
[1]河南省农作物秸秆资源化利用问题研究[D]. 郑伟腾.河南师范大学 2018
[2]肃州区秸秆利用现状及玉米秸秆腐熟还田应用研究[D]. 冯应建.甘肃农业大学 2018
[3]椰果表面乳酸菌生物膜的特性及其冻干保护效果研究[D]. 浦明珠.南京农业大学 2014
[4]高效降解秸秆菌株配伍筛选及菌剂制备[D]. 辛银川.郑州大学 2011
[5]秸秆纤维素降解菌的筛选及其利用研究[D]. 李慧君.西北农林科技大学 2010
[6]秸秆纤维素高效降解真菌的筛选、鉴定及其纤维素酶基因克隆[D]. 刘娣.中国农业科学院 2008
[7]高效纤维素降解菌株的筛选及其复合系菌剂在秸秆堆肥中的应用[D]. 胡华.四川农业大学 2008
本文编号：3239178
【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
初筛菌种秸秆失重率测定
2高效秸秆降解菌的筛选18图2-2各菌株的滤纸酶活Fig.2-2Filterpaperenzymeactivityofeachstrain2.3本章小结1）以蚕屎、园林废弃物堆肥、新疆盆地土样等试验样品，经过小麦秸秆粉固体培养基富集筛选，分离纯化出生长旺盛菌株共73株。通过秸秆段液体发酵测定筛选菌株对秸秆的降解能力，对菌株进行复筛。最终筛选获得M-2、M-17和X-13株降解能力高的菌株检测纤维素降解酶活性，秸秆失重率（10d）分别为33.58%、34.64%和25.08%。2）通过愈创木酚平板和PDA苯胺蓝培养基对筛选得到的菌株进行木质素产酶能力的鉴定，经鉴定发现菌株M-2、M-17和X-1均未产生显色或褪色反应。可定性判断这3株菌未产生木质素降解酶。3）通过对3株秸秆降解菌纤维素酶活的检测，三株降解菌纤维素酶种类较为齐全，以滤纸底物测定酶活，反映了多种酶协同作用降解纤维素的能力。在10天的液态培养过程中，菌株M-2滤纸酶活在第8天达到最大，为48.00U/mL，菌株M-17的滤纸酶活在第6天达到最大，为30.00U/mL，菌株X-1的滤纸酶活在第8天达到最大，为21.60U/mL。不同的菌株在培养过程中，滤纸酶活的变
3NaCl盐胁迫对秸秆降解菌的耐旱性驯化24mol/L）液体产酶培养基中，测定其纤维素酶活。由图3-1可以看出，原始菌株与驯化后菌株在相同的培养条件下内切葡聚糖酶活性不同，原始菌株在高浓度NaCl（1.0mol/L）存在的条件下，酶活性受到明显的抑制。此外，随着培养时间的增加，酶活的增长趋势大致相同，在达到最高点后酶活性开始下降，而不同的菌株在达到酶活性最大值的时间不同。其中，菌株GM-2及GM-17在第8天酶活达到最大值，分别为45.80U/mL、26.63U/mL。菌株GM-9在第8天达到酶活最大值。图3-1驯化后菌株与原始菌株的内切葡聚糖酶活Fig.3-1Theendoglucanaseactivityofthedomesticatedstrainandtheoriginalstrain如图3-2所示，原始菌株在高浓度NaCl（1.0mol/L）存在的条件下，外切葡聚糖酶活处于较低的水平，驯化后菌株酶活性明显提高（P<0.05）。菌株GM-2、GM-9、GM-17的外切葡聚糖酶活随着培养时间的增加而呈上升趋势，菌株GM-2酶活要高于另外两株菌。菌株GM-2和GM-17两株菌在第8天达到酶活最大值，分别为22.77U/mL和17.86U/mL。菌株GM-9在第6天达到13.03U/mL。
【参考文献】：
期刊论文
[1]影响微生物菌剂应用稳定性的因素分析[J]. 孙成成,丁伟,潘兴兵,闫芳芳. 植物医生. 2019(04)
[2]秸秆还田方式对种床土壤物理性质和小麦生长的影响[J]. 赵宏波,何进,李洪文,王庆杰,李问盈,刘文政. 农业机械学报. 2018(S1)
[3]秸秆还田量和腐熟剂对秸秆降解率和土壤理化性质的影响[J]. 萨如拉,杨恒山,范富,邰继承. 河南农业科学. 2018(09)
[4]秸秆的微生物处理处置及强化技术研究进展[J]. 孙丽娜,马欣雨,刘克斌,郑学昊,张鸿龄,荣璐阁. 沈阳大学学报(自然科学版). 2018(03)
[5]农业秸秆资源化利用现状与评价[J]. 文春波,钱发军,刘鹏. 生态经济. 2018(02)
[6]中国秸秆养分资源及还田的时空分布特征[J]. 刘晓永,李书田. 农业工程学报. 2017(21)
[7]秸秆综合利用与秸秆产业发展[J]. 朱立志. 中国科学院院刊. 2017(10)
[8]秸秆还田与耕作方式对双季稻产量及土壤肥力质量的影响[J]. 成臣,汪建军,程慧煌,罗亢,曾勇军,石庆华,商庆银. 土壤学报. 2018(01)
[9]我国玉米秸秆还田现状及效应研究进展[J]. 宫秀杰,钱春荣,于洋,葛选良. 江苏农业科学. 2017(09)
[10]细菌降解木质纤维素的研究进展[J]. 戴芸芸,钟卫鸿. 化学与生物工程. 2016(06)
硕士论文
[1]河南省农作物秸秆资源化利用问题研究[D]. 郑伟腾.河南师范大学 2018
[2]肃州区秸秆利用现状及玉米秸秆腐熟还田应用研究[D]. 冯应建.甘肃农业大学 2018
[3]椰果表面乳酸菌生物膜的特性及其冻干保护效果研究[D]. 浦明珠.南京农业大学 2014
[4]高效降解秸秆菌株配伍筛选及菌剂制备[D]. 辛银川.郑州大学 2011
[5]秸秆纤维素降解菌的筛选及其利用研究[D]. 李慧君.西北农林科技大学 2010
[6]秸秆纤维素高效降解真菌的筛选、鉴定及其纤维素酶基因克隆[D]. 刘娣.中国农业科学院 2008
[7]高效纤维素降解菌株的筛选及其复合系菌剂在秸秆堆肥中的应用[D]. 胡华.四川农业大学 2008
本文编号：3239178
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