水稻秸秆纤维素降解菌复合系I-D的筛选及其降解特性的研究
发布时间：2025-02-27 19:47
[研究背景]能源是支撑社会经济持续发展的基础资源,化石能源储备日益减少为了保证经济发展,开发新能源成为各国势在必行的发展策略。水稻秸秆纤维素含量高,在中国的种植面积广,是生物质能源开发利用的重要资源。因此筛选能快速有效降解秸秆纤维素的复合菌系,对其进行驯化和降解特性的研究成为了广大科研人员探索有效利用秸秆的方法的重要方向。 [目的]筛选能高效降解水稻秸秆纤维素的复合菌系,分析其降解特性为其应用提供参考。 [方法]以长期耕种的水稻田中泥土及堆放一个月左右的水稻秸秆堆腐物为菌源,采用限制性筛选的方法,用以水稻秸秆粉为唯一碳源的PCS培养基筛选、驯化秸秆纤维素降解菌复合系。用梯度实验法和用响应面法进行复合系发酵参数优化。用DNS显色法和蒽酮显色法测定复合系发酵过程中的CMC酶活和总糖含量。采用单菌落分离法和刚果红染色、七叶苷显色、基因测序分析等方法研究复合系中的单菌落。 [结果] (1)复合系I-D在驯化到第四代时就能在7天内完全崩解作为指示标志的滤纸条,发酵液的pH值也稳定在8-9之间,传代到第十代后降解效率仍没有退化,pH值也稳定在9左右。I-D发酵7天,对滤纸条崩解率为1...
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述前言
1.1 研究背景
1.1.1 生物质能源
1.1.2 纤维素资源现状
1.1.3 纤维素酶的结构和功能
1.1.4 纤维素降解微生物的研究进展
1.1.5 纤维素降解菌复合系研究现状
1.2 水稻秸秆资源概述
1.2.1 水稻秸秆资源的现状
1.2.2 水稻秸秆的利用现状
1.2.3 水稻秸秆组成
1.2.4 水稻秸秆预处理的方法
1.3 微生物复合系研究方法
1.3.1 限制性培养技术
1.3.2 DGGE技术
1.3.3 宏基因组测序技术
1.4 本论文立题依据、研究目标及技术路线
1.4.1 立题依据
1.4.2 研究目标
1.4.3 技术路线
第二章 高效水稻秸秆纤维素降解菌复合系的筛选与驯化
2.1 材料与试剂
2.1.1 样品采集
2.1.2 培养基
2.1.3 试剂及缓冲液的配置
2.2 实验方法
2.2.1 复合系初筛
2.2.2 制备白蚁后肠悬浮液
2.2.3 DNS法绘制葡萄糖标准曲线
2.2.4 CMCase活力的测定
2.3 结果与分析
2.3.1 复合系筛选和驯化
2.3.2 绘制葡萄糖标准曲线
2.3.3 CMC酶活的测定
2.4 讨论
第三章 复合系I-D发酵条件优化
3.1 材料与试剂
3.1.1 实验材料
3.1.2 培养基
3.1.3 试剂及缓冲液的配置
3.2 实验方法
3.2.1 减重法测定水稻秸秆失重率
3.2.2 复合系纤维素降解条件的单因素实验
3.2.3 响应面法优化纤维素降解条件
3.3 结果与分析
3.3.1 单因素实验结果
3.3.2 BBD试验建立回归方程
3.3.3 响应曲面的拟合以及最佳操作点的确定
3.3.4 验证试验
3.4 讨论
第四章 复合系I-D对水稻秸秆的降解特性研究
4.1 材料与试剂
4.1.1 实验材料
4.1.2 培养基
4.1.3 试剂及缓冲液的配置
4.2 实验方法
4.2.1 复合系I-D纤维素降解能力的验证
4.2.2 水稻秸秆成分降解率的测定
4.2.3 水稻秸秆降解过程总糖含量测定
4.3 结果与分析
4.3.1 长水稻秸秆降解效果
4.3.2 水稻秸秆主要组成成分降解率
4.3.3 发酵过程可溶性总糖含量
4.4 讨论
第五章 复合系I-D中单菌落分离及鉴定
5.1 材料与试剂
5.1.1 实验材料
5.1.2 培养基
5.1.3 试剂及缓冲液的配置
5.2 实验方法
5.2.1 单菌落的分离
5.2.2 菌落功能筛选
5.2.3 细菌革兰氏染色
5.2.4 细菌16 S rDNA序列鉴定
5.3 结果与分析
5.3.1 单菌落的分离结果
5.3.2 菌落功能筛选结果
5.3.3 单菌落D6生物学特性
5.3.4 单菌落D6 16S rDNA序列鉴定结果
5.4 讨论
第六章 结论、创新点及下一步工作计划
6.1 全文结论
6.2 创新点
6.3 下一步工作计划
参考文献
附录
致谢
作者简介
本文编号：4034421
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述前言
1.1 研究背景
1.1.1 生物质能源
1.1.2 纤维素资源现状
1.1.3 纤维素酶的结构和功能
1.1.4 纤维素降解微生物的研究进展
1.1.5 纤维素降解菌复合系研究现状
1.2 水稻秸秆资源概述
1.2.1 水稻秸秆资源的现状
1.2.2 水稻秸秆的利用现状
1.2.3 水稻秸秆组成
1.2.4 水稻秸秆预处理的方法
1.3 微生物复合系研究方法
1.3.1 限制性培养技术
1.3.2 DGGE技术
1.3.3 宏基因组测序技术
1.4 本论文立题依据、研究目标及技术路线
1.4.1 立题依据
1.4.2 研究目标
1.4.3 技术路线
第二章 高效水稻秸秆纤维素降解菌复合系的筛选与驯化
2.1 材料与试剂
2.1.1 样品采集
2.1.2 培养基
2.1.3 试剂及缓冲液的配置
2.2 实验方法
2.2.1 复合系初筛
2.2.2 制备白蚁后肠悬浮液
2.2.3 DNS法绘制葡萄糖标准曲线
2.2.4 CMCase活力的测定
2.3 结果与分析
2.3.1 复合系筛选和驯化
2.3.2 绘制葡萄糖标准曲线
2.3.3 CMC酶活的测定
2.4 讨论
第三章 复合系I-D发酵条件优化
3.1 材料与试剂
3.1.1 实验材料
3.1.2 培养基
3.1.3 试剂及缓冲液的配置
3.2 实验方法
3.2.1 减重法测定水稻秸秆失重率
3.2.2 复合系纤维素降解条件的单因素实验
3.2.3 响应面法优化纤维素降解条件
3.3 结果与分析
3.3.1 单因素实验结果
3.3.2 BBD试验建立回归方程
3.3.3 响应曲面的拟合以及最佳操作点的确定
3.3.4 验证试验
3.4 讨论
第四章 复合系I-D对水稻秸秆的降解特性研究
4.1 材料与试剂
4.1.1 实验材料
4.1.2 培养基
4.1.3 试剂及缓冲液的配置
4.2 实验方法
4.2.1 复合系I-D纤维素降解能力的验证
4.2.2 水稻秸秆成分降解率的测定
4.2.3 水稻秸秆降解过程总糖含量测定
4.3 结果与分析
4.3.1 长水稻秸秆降解效果
4.3.2 水稻秸秆主要组成成分降解率
4.3.3 发酵过程可溶性总糖含量
4.4 讨论
第五章 复合系I-D中单菌落分离及鉴定
5.1 材料与试剂
5.1.1 实验材料
5.1.2 培养基
5.1.3 试剂及缓冲液的配置
5.2 实验方法
5.2.1 单菌落的分离
5.2.2 菌落功能筛选
5.2.3 细菌革兰氏染色
5.2.4 细菌16 S rDNA序列鉴定
5.3 结果与分析
5.3.1 单菌落的分离结果
5.3.2 菌落功能筛选结果
5.3.3 单菌落D6生物学特性
5.3.4 单菌落D6 16S rDNA序列鉴定结果
5.4 讨论
第六章 结论、创新点及下一步工作计划
6.1 全文结论
6.2 创新点
6.3 下一步工作计划
参考文献
附录
致谢
作者简介
本文编号：4034421
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