高寒草地真菌纤维素降解酶系及其对油菜秸秆降解活性的研究

发布时间：2021-08-15 02:13

　　在我国北方尤其是高寒地区,油菜秸秆通常被农牧民用作燃料,造成了资源浪费和环境污染。探索一种构建高效降解油菜秸秆细胞壁物质多酶系菌群的方法,采用微生物发酵技术降解油菜秸秆,对促进油菜秸秆资源循环和再生利用具有十分重要的意义。论文以项目组前期分离获得的来自东祁连山高寒草地土壤中的真菌菌株作为研究材料,采用底物显色的初步筛选法和酶活力复选法,筛选出产羧甲基纤维素酶、木聚糖酶和漆酶菌株,通过rDNA-ITS基因序列分析、培养特性、液体发酵粗酶液的酶学性质及不同菌株液体发酵粗酶液之间的协同效应分析,构建多酶系菌群,并研究多酶系菌群对油菜秸秆的降解活性,取得了以下主要结果：（1）从125株真菌菌株中筛选得到56个纤维素分解菌株,其中：有49个菌株能在滤纸平板培养基上生长,且不同菌株对滤纸的分解程度不同；筛选出34个既能产羧甲基纤维素酶又能产木聚糖酶的菌株,稳定性测定后,最终获得4株高产羧甲基纤维素酶和木聚糖酶的菌株,经rDNA-ITS基因序列分析,4个菌株初步鉴定为：阿太菌属（Athelia sp.）（菌株23a）、Saccharicola sp（菌株24d）、埃里砖格孢属（Embellisia ... 

【文章来源】：甘肃农业大学甘肃省

【文章页数】：97 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 文献综述
    1 纤维素类物质资源及研究降解纤维素类物质真菌的意义
        1.1 纤维素类物质资源
        1.2 研究降解纤维素类物质真菌的意义
    2 降解纤维素类物质真菌的研究方法
        2.1 分离方法
        2.2 筛选方法
            2.2.1 初步筛选
            2.2.2 复选
                2.2.2.1 酶活力筛选法
                2.2.2.2 合菌群筛选法
                2.2.2.3 诱变选育法
                2.2.2.4 基因筛选法
        2.3 降解纤维素类物质真菌DNA多态性分析
    3 高寒草地降解纤维素类物质微生物生态过程和功能的研究
        3.1 我国草地微生物生态的研究概况
        3.2 微生物功能群的界定及降解纤维素类物质微生物的生态学研究
            3.2.1 微生物功能群的界定
            3.2.2 高寒草地降解纤维素类物质微生物的生态学研究
        3.3 降解纤维素类物质微生物的生态过程
        3.4 高寒草地降解纤维素类物质微生物多样性与生态系统功能
        3.5 存在的问题
    4 高寒地区油菜秸秆资源及再生利用的意义
        4.1 油菜秸秆资源
        4.2 油菜秸秆资源的利用状况
        4.3 高寒地区油菜秸秆资源再生利用的意义
    5 论文的研究意义、研究内容和技术路线
        5.1 研究意义
        5.2 研究内容
        5.3 技术路线
第二章 纤维素分解真菌和产纤维素酶菌株的筛选及分子鉴定
    1 材料与方法
        1.1 供试菌株及来源
        1.2 培养基
        1.3 研究方法
            1.3.1 初步筛选
                1.3.1.1 羧甲基纤维素钠平板培养基筛选法
                1.3.1.2 滤纸平板培养基筛选法
                1.3.1.3 滤纸分解度实验
            1.3.2 产酶菌株复选
                1.3.2.1 绘制标准曲线
                1.3.2.2 粗酶液的制备
                1.3.2.3 酶活力测定
            1.3.3 纤维素分解真菌菌株的稳定性测定
            1.3.4 rDNA-ITS鉴定
    2 结果与分析
        2.1 初步筛选结果
        2.2 复选结果
        2.3 菌株的稳定性及酶活力测定结果
        2.4 分子鉴定结果
    3 讨论
    4 小结
第三章 产漆酶菌株的筛选、鉴定及产酶条件的初步研究
    1 材料与方法
        1.1 供试菌株
        1.2 培养基
        1.3 研究方法
            1.3.1 初步筛选
            1.3.2 粗酶液的制备及漆酶活力测定
            1.3.3 rDNA-ITS鉴定
            1.3.4 产酶条件的研究
        1.4 数据处理及分析
    2 结果与分析
        2.1 初步筛选结果
        2.2 复选结果
        2.3 分子鉴定结果
        2.4 产漆酶条件的研究结果
            2.4.1 温度对菌株310b产漆酶的影响
            2.4.2 初始pH值对菌株310b产漆酶的影响
            2.4.3 C源对菌株310b产漆酶的影响
            2.4.4 N源对菌株310b产漆酶的影响
            2.4.5 非营养有机物对菌株310b产漆酶的影响
            2.4.6 Cu~(2+)对菌株310b产漆酶的影响
            2.4.7 接种量对菌株310b产漆酶的影响
            2.4.8 转速对菌株310b产漆酶的影响
    3 讨论
    4 小结
第四章 高产酶活菌株的培养特性
    1 材料与方法
        1.1 供试菌株
        1.2 培养基
        1.3 研究方法
            1.3.1 培养特性
            1.3.2 菌株间相互关系
        1.4 数据处理及分析
    2 结果与分析
        2.1 温度对菌株生长的影响
        2.2 不同碳源对菌株生长的影响
        2.3 不同氮源对真菌生长的影响
        2.4 菌株间的相互关系
    3 讨论
    4 小结
第五章 高产酶活菌株的酶学性质
    1 材料与方法
        1.1 供试菌株
        1.2 研究方法
            1.2.1 酶活力测定
            1.2.2 粗酶液酶学性质
    2 结果与分析
        2.1 菌株产酶种类及相对酶活力大小比较
        2.2 不同菌株发酵粗酶液的酶学性质
            2.2.1 产羧甲基纤维素酶的酶学性质
            2.2.2 产木聚糖酶的酶学性质
            2.2.3 产漆酶的酶学性质
    3 讨论
    4 小结
第六章 5株菌株不同酶系间协同作用
    1 材料与方法
        1.1 供试菌株
        1.2 研究方法
            1.2.1 不同菌株发酵粗酶液等体积混合酶活力测定
            1.2.2 不同菌株组合液体发酵产酶分析
    2 结果与分析
        2.1 不同菌株粗酶液混合酶活力的变化
        2.2 菌株组合液体发酵酶活力的变化
        2.3 菌株组合液体发酵不同酶系间协同作用分析
    3 讨论
    4 小结
第七章 多酶系菌群对油菜秸秆降解活性的研究
    1 材料与方法
        1.1 供试菌株
        1.2 固体发酵培养基
        1.3 研究方法
            1.3.1 多酶系菌群组合设计
            1.3.2 油菜秸秆降解活性研究
    2 结果与分析
        2.1 固体发酵粗酶液酶活力的变化
        2.2 不同组合固体发酵体系还原糖含量的变化
        2.3 多酶系菌群降解油菜秸秆细胞壁物质效果
            2.3.1 油菜秸秆降解的感官评价
            2.3.2 油菜秸秆纤维素含量的测定结果
        2.4 粗酶液酶活力与降解活性之间的相关性分析
        2.5 多酶系菌群对秸秆表面降解的扫描电镜分析
    3 讨论
    4 小结
第八章 主要结论与研究展望
    1.1 主要结论
    1.2 创新点
    1.3 存在问题
    1.4 研究展望
参考文献
导师简介
个人简介
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]青藏高原草地生态系统碳收支研究进展[J]. 王军邦,黄玫,林小惠.  地理科学进展. 2012(01)
[2]油菜秸秆混合发酵降解菌的筛选[J]. 万楚筠,刘睿,黄凤洪,黄茜.  中国生物工程杂志. 2011(06)
[3]一株耐低温纤维素酶高产菌株的筛选、鉴定和产酶的初步试验[J]. 黄玉兰,李征,刘晓宁,王培培,张杰.  微生物学通报. 2010(05)
[4]煤附生真菌产漆酶菌株的分离鉴定及产酶特性研究[J]. 陈今朝,王剑锋,李江,饶军,秦家顺.  菌物学报. 2010(03)
[5]江河源区不同退化程度高寒草地土壤物理、化学及生物学特征研究[J]. 冯瑞章,周万海,龙瑞军,马玉寿.  土壤通报. 2010(02)
[6]雅鲁藏布江中游地区土壤淡色丝孢菌群落多样性及物种生态位研究[J]. 黄悦华,张天宇,潘好芹,于金凤.  菌物学报. 2010(02)
[7]纤维素分解菌筛选方法初步研究[J]. 岳耀峰,黄晓艳,龚明福.  安徽农业科学. 2010(04)
[8]常温木质纤维素分解菌群的筛选与特性研究[J]. 刘长莉,朱万斌,郭鹏,王小娟,王小芬,崔宗均.  环境科学. 2009(08)
[9]油菜秸秆资源化利用技术研究[J]. 宋新南,房仁军,王新忠,王惠桐,徐惠斌,顾加强.  自然资源学报. 2009(06)
[10]漏斗多孔菌液体发酵产漆酶条件研究[J]. 王剑锋,王璋,李江,饶军.  菌物学报. 2009(03)

博士论文
[1]堆肥化中协同降解木质纤维素的混合菌筛选及其培养[D]. 陈耀宁.湖南大学 2007
[2]陇东典型草原草地退化与微生物相关性及其优势菌系统发育分析与鉴定[D]. 陈秀蓉.甘肃农业大学 2003

硕士论文
[1]黄河源区高寒草地土壤微生物数量动态及其与土壤养分关系研究[D]. 齐文娟.甘肃农业大学 2007
[2]油菜耐盐性的基因型差异[D]. 李源龙.浙江大学 2007



本文编号：3343635