降解秸稈和四環(huán)素復合菌系的篩選

【摘要】：秸稈是籽粒收獲后耕地上重要的農業(yè)廢棄物,如何將秸稈“變廢為寶”是實現(xiàn)環(huán)境保護和農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要課題。隨著社會的發(fā)展人類肆意的使用抗生素,造成抗生素在植物當中的富集。本文旨在馴化能夠同時將秸稈和抗生素分解和轉化的微生物菌群。 本實驗經水稻秸稈和牛糞、雞糞制作堆肥長期篩選馴化獲得一組即能夠快速分解木質纖維素,又能夠降解四環(huán)素的復合菌系ADC-6。在堆肥制作過程中定期取樣,并在分解菌最活躍的高溫期進行單獨菌種取樣,作為復合菌系ADC-6的篩選菌源。堆肥在發(fā)酵過程中定期取樣測定總碳、總氮、木質素含量、纖維素含量、半纖維素含量、總磷、pH和溫度等腐熟數據。堆肥溫度43d時降低到40℃以下；木質素含量上升到19.179%；纖維素降低到40.372%；半纖維素降低到30.08%；含固率上升到11.78%。總重量由1g降低到0.687g,分解率為31.3%；四環(huán)素由0.0192g/mL降低到0.0005g/mL,分解率為97.3%。 ADC-6的篩選,以PCS培養(yǎng)基作為復合系的固定氮源,以加入5%的秸稈作為ADC-6生長碳源。通過外淘汰法對復合菌系進行篩選,30代后菌源分解能力趨于穩(wěn)定。對篩選的復合菌系ADC-6穩(wěn)定后的菌種進行一個周期取樣和相關指標的測定。測定數據有,酶活性、總還原糖,木質素、纖維素、半纖維素、減重、四環(huán)素殘留量、有機酸含量、DGGE、克隆文庫的構建。檢測數據結果表明,木質素、纖維素、半纖維素和四環(huán)素降解效果明顯,穩(wěn)定的復合系由Firmicutes、Proteobacteria和Bacteroidetes三個類群組成。其中Bacteroidetes屬的微生物占克隆文庫菌種總數的62%,屬于菌群中的優(yōu)勢菌種。 【關鍵詞】：堆肥 木質纖維素 抗生素 菌種組成多樣性
【學位授予單位】：東北林業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：S141
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-12
• 1 緒論12-16
• 1.1 課題背景12-15
• 1.2 課題意義15-16
• 2 材料與方法16-26
• 2.1 儀器16
• 2.1.1 總磷的測定16
• 2.1.2 總氮的測定16
• 2.1.3 纖維素16
• 2.1.4 分子實驗16
• 2.2 試劑16-18
• 2.2.1 總碳測定所需試劑及配置方法16
• 2.2.2 總磷測定所需試劑及配置方法16-17
• 2.2.3 總氮測定所需試劑17
• 2.2.4 纖維素17
• 2.2.5 HLPC試劑17
• 2.2.6 分子實驗所需試劑17-18
• 2.3 方法18-26
• 2.3.1 有機肥堆制方法18
• 2.3.2 溫度的檢測18
• 2.3.3 堆肥總碳的測定18-19
• 2.3.4 堆肥樣品總氮的測定19
• 2.3.5 纖維素的測定19-20
• 2.3.6 堆肥中總磷的測定20-21
• 2.3.7 堆肥樣品pH的測定21
• 2.3.8 篩菌秸稈處理21
• 2.3.9 培養(yǎng)條件21
• 2.3.10 復合系的篩選21-22
• 2.3.11 稻桿總重量和pH值變化22
• 2.3.12 抗生素的檢測22
• 2.3.13 DNA提取22-23
• 2.3.14 DGGE操作23
• 2.3.15 測序23-25
• 2.3.16 16S rDNA堿基序列分析25
• 2.3.17 系統(tǒng)發(fā)育分析25
• 2.3.18 實驗技術路線25-26
• 3 菌群馴化26-33
• 3.1 堆肥過程26-29
• 3.1.1 堆肥制作方法26
• 3.1.2 有機肥自動翻堆機及發(fā)酵槽圖解26-27
• 3.1.3 長槽式有機肥連續(xù)生產中試線27
• 3.1.4 秸稈有機肥生產設備-翻堆機27-28
• 3.1.5 堆肥第一天發(fā)酵槽中原材料效果28
• 3.1.6 有機肥制作的樣品前處理28-29
• 3.1.7 有機肥堆制過程中材料的變化29
• 3.2 菌群馴化29-33
• 3.2.1 四環(huán)素、玉米秸稈和小麥秸稈分解菌復合系的篩選29-33
• 4 結果與分析33-46
• 4.1 堆肥腐熟度33-36
• 4.1.1 堆肥溫度的變化33
• 4.1.2 堆肥pH的變化33
• 4.1.3 C/N的變化33-34
• 4.1.4 含固率的變化34
• 4.1.5 木質纖維的分解34-35
• 4.1.6 磷的變化35-36
• 4.2 復合菌系穩(wěn)定性及分解能力36-41
• 4.2.1 pH的變化36
• 4.2.2 酶活的變化36-38
• 4.2.3 有機酸的變化38-39
• 4.2.4 總還原糖的變化39-40
• 4.2.5 木質纖維素的變化40-41
• 4.2.6 四環(huán)素的降解41
• 4.3 菌種組成多樣性41-44
• 4.3.1 DGGE菌群穩(wěn)定性41-42
• 4.3.2 16S rDNA clone文庫分析42-44
• 4.4 HPLC四環(huán)素檢測方法的優(yōu)化44-46
• 結論46-47
• 堆肥實驗46
• 復合菌系ADC-6的篩選實驗46
• 復合菌系ADC-6菌種組成多樣性分析46-47
• 參考文獻47-52
• 附錄52-53
• 縮略詞表53-54
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文54-55
• 致謝55-56

您可以在本站搜索以下學術論文文獻來了解更多相關內容

玉米秸稈發(fā)酵法生產燃料酒精的研究進展    張強,陸軍,侯霖,金花,樸敬惠

一組高效穩(wěn)定纖維素分解菌復合系MC1的篩選及功能    崔宗均,李美丹,樸哲,黃志勇,Masaharu Ishii,Yasuo Igarashi

纖維素乙醇產業(yè)化    曲音波;

利用纖維素原料生產燃料酒精的研究進展    李盛賢,賈樹彪,顧立文

生物質能研究現(xiàn)狀及展望    周中仁;吳文良;

纖維素酶和米根霉同時糖化發(fā)酵纖維素為L-乳酸    陳育如,夏黎明,岑沛霖

超高效液相色譜-串聯(lián)質譜法快速檢測鰻魚中磺胺類、喹諾酮類、四環(huán)素族抗生素藥物殘留    劉正才;楊方;余孔捷;李耀平;林永輝;張瓊;劉素珍;

作物秸稈能源轉化技術研究進展    張榮成,李秀金

木質纖維素可再生生物質資源預處理技術的研究進展    趙志剛;程可可;張建安;高峰;

半纖維素酶的分子生物學    劉穩(wěn),高培基

利用丙酮丁醇梭菌進行木質纖維素同步糖化發(fā)酵的研究進展    方雪;

麥秸稈稀酸水解條件的研究    程旺開;湯斌;張慶慶;陳阿娜;翟光雯;周逢云;陳中碧;

纖維素酶活性改良的研究進展    劉長莉;沈海龍;崔宗均;趙敏

汽爆技術在農作物秸稈利用中的研究現(xiàn)狀與進展    楊春和;張愛軍;白曉龍;喬啟成;陳效民;

云南省馬鈴薯產燃料乙醇的可行性研究    孫傳伯;李永麗;李云;廖梓良;劉士清;

纖維素轉化為生物質燃料的研究進展    魏巍;常春;馬曉建;

化學預處理對牧草酶解糖化發(fā)酵效果的影響    高鳳芹;孫啟忠;

生物質能概念界定與屬性劃分的探討    周中仁;

自然堆肥過程中微生物群落的動態(tài)變化    萬水霞;郭熙盛;朱宏賦;蔣光月;李帆;

復合菌系發(fā)酵條件及其牛糞堆肥纖維素降解的影響    石姍姍;徐鳳花;王彥偉;趙忠寶;王飛;

秸稈、藍藻和餐廚廢棄物等生物質資源化利用的進展與探討    翟志軍;李俊;陳祥松;吳金勇;姚建銘;

生物質能開發(fā)利用技術    王婷婷;郭繼平;

固體生物質燃料產業(yè)發(fā)展途徑研究    馬龍波;張大紅;劉祖軍;

生物質高效潔凈燃燒技術研究與應用    孫軍;

我國生物質能發(fā)電技術的現(xiàn)狀與探討    朱德文;陳永生;

不同堆儲方式對牛糞中氮磷含量變化的影響    周海柱;王軍;張濤;紀術遠;婁玉杰;

發(fā)酵床養(yǎng)豬墊料基礎參數研究    欒炳志;焦洪超;林海;

化學預處理對牧草酶解糖化發(fā)酵效果的影響    高鳳芹;孫啟忠;邢啟明;

國內外生物質能利用現(xiàn)狀及展望    王路海;袁宗勝;馬建英;

我國農村生物質能源的發(fā)展現(xiàn)狀分析    王萌;楊新秋;黎志明;趙亮;董輝;

闊葉木生物質精煉兩種利用模式的研究    遲聰聰

啤酒廠剩余污泥堆肥高效菌群構建及其新型堆肥工藝研究    潘飛

嗜熱真菌纖維二糖水解酶（CBHⅠ、CBHⅡ）和內切葡聚糖酶（EGⅠ）的分子改造    王秀娟

稻殼制備燃料乙醇及綜合利用    麻越佳

紅麻骨纖維質轉化燃料乙醇的關鍵技術研究    阮奇城

近岸海域氮磷污染生態(tài)修復與大型海藻生物能源提取研究    季仲強

木質纖維素原料生物轉化生產纖維素乙醇過程的關鍵技術研究    張建

稻草秸稈同步糖化發(fā)酵制備纖維素乙醇的研究    劉海臣

玉米秸稈保質貯存及水熱反應處理提高可生化性方法的研究    孫優(yōu)善

改性稻稈吸附劑表征及處理亞甲基藍溶液的吸附性能研究    劉瀾

農業(yè)廢棄物熱解特性的研究    唐京禧

可降解育苗盤及其在半夏組培苗栽培中的應用研究    周瀅

玉米秸稈腐解復合菌系CSS-1的構建、菌群組成及腐解特性研究    劉堯

海藻加工廢棄物的復合降解及乙醇轉化    葛蕾蕾

木糖發(fā)酵菌種的篩選及利用玉米秸稈產乙醇工藝的研究    王羅琳

甜高粱莖稈含糖量及其它農藝性狀的遺傳分析    段有厚

上海聚禾生物質發(fā)電項目融資方案研究    袁炳炎

可降解纖維素的微生物菌群篩選及其性質初探    于潔

農業(yè)有機廢棄物發(fā)酵CO_2施肥及殘渣對植物生長和培肥土壤的作用    宗曉波

蠶沙堆肥及其堆肥產品的生物學效應研究    陳曉萍

機械化秸稈還田技術及配套機具(綜述)    夏萍,江家伍

煤的水蒸氣等離子體氣化初步研究    何孝軍,孫天軍,邱介山,趙宗彬,周穎,郭淑紅,馬騰才

玉米秸稈發(fā)酵法生產燃料酒精的研究進展    張強,陸軍,侯霖,金花,樸敬惠

液相色譜-串聯(lián)質譜同時測定家禽組織中16種磺胺殘留    龐國芳,曹彥忠,張進杰,賈光群,范春林,李學民,劉永明,石玉秋

我國農村地區(qū)中長期能源需求預測    鄧可蘊,賀亮

世界能源供需現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢    唐煉

燃料乙醇的發(fā)展前景    傅其軍

甘蔗渣的酶降解研究進展    黃祖新,陳由強,陳如凱

旋轉錐式生物質熱解系統(tǒng)及熱載體動力學研究    徐保江,李美玲,盧玫,曾忠

植物纖維素原料預處理技術的研究進展    陳育如,夏黎明,吳綿斌,岑沛霖

秸稈堆肥化處理豬場廢水影響因子的研究    鄧良偉,李建,譚小琴,湯玉珍,陳子愛,孫欣

生物表面活性劑混合纖維素分解菌分解秸稈的研究    孟杰;王宏燕;李濤;

施用秸稈堆肥對人參地上部分生長及產量的影響    趙英;王秀全;張明遠;崔永柱;王義平;王英來;

農田秸稈高溫好氧堆肥試驗研究    茹菁宇;尹雯;王家強;張無敵;

施用秸稈堆肥對人參根系生長及產量的影響    趙英;王秀全;侯玉兵;陳春雨;

向農民朋友介紹秸稈快速堆腐三項新技術    劉薇

秸稈快速 制肥技術    夏英三;

秸稈快速堆腐新技術簡介    鄧朝暉

示范多維復合酶菌堆肥獲成效    

厭氧性微生物(DLS)處理秸稈技術    李保軍,李紅鐵

變廢液為肥料 實現(xiàn)秸稈返田    王飛;李華;孫超;李長云;

河南省秸稈資源綜合利用現(xiàn)狀分析及建議    劉亞平;魏蒙關;李洪岐;

秸稈在土壤中的養(yǎng)分釋放動態(tài)研究    溫明霞;林德枝;易時來;李學平;孟濤;石孝均;

秸稈環(huán)保超強木地板及制造方法的研究    杜建;安成立;冀煒;張永科;常宗堂;邢宏宜;賈濤;王俊峰;王天泉;惠建忠;孫茂田;王曉梅;

秸稈氧化氣化氣不宜做炊事燃氣    孫明湖;咸惠軍;南方;

秸稈預處理技術對比研究    周禮;吳達科;謝春燕;

秸稈工業(yè)分析組成的近紅外漫反射光譜(NIRS)分析研究    皇才進;韓魯佳;劉賢;楊增玲;

秸稈利用機械技術及產業(yè)化研究進展    上官永;朱虎良;文喜梅;田英申;王文靜;

廢棄秸稈做生產原料進行產業(yè)化精、深加工的技術探討    孫紅闖;

纖維素分解菌劑對水稻秸稈田間降解效果的影響    金海洋;姚政;楊建軍;蔣小華;查健生;

秸稈難題“難”在何處？    本報記者 張榮　錢月婷

秸稈發(fā)電：多贏產業(yè)為何冷眼相看    古文洪

秸稈壓塊飼料有啥優(yōu)勢    

我市為秸稈找到五條出路    

蔬菜“吃”秸稈產量高    本報記者 蘭俊君 實習生 吳明新

秸稈可作清潔能源    李玉芳　閆艷 高杰

秸稈燒出貴過大米的“超低炭”    顧日升 袁開建

我省“秸稈法規(guī)”正式出臺    

6月1日起露天焚燒秸稈將受罰    記者 許兵 通訊員 楊麗

富民板業(yè) 小秸稈做出大文章    本報記者 周璐璐　周慧敏

生物質（秸稈）成型燃料燃燒動力學特性及液壓秸稈成型機改進設計研究    馬孝琴

生物質（秸稈）氣合成甲醇工藝及動力學研究    朱靈峰

生物質（秸稈）纖維燃料乙醇生產工藝試驗研究    宋安東

影響秸稈營養(yǎng)價值的作物學因素及復合化學處理的效果研究    閆貴龍

秸稈熱化學液化工藝和機理的研究    梁凌云

新型堆肥有機復混肥造粒粘結劑的研制與應用    李彥明

石油污染土壤生物通風堆肥修復研究    毛麗華

生物表面活性劑鼠李糖脂改善堆肥介質微環(huán)境的作用機制及在堆肥中的應用研究    傅海燕

農業(yè)有機固體廢棄物堆肥過程中微生物多樣性與物質轉化關系研究    李自剛

木質纖維素快速分解菌復合系及有機肥微好氧新工藝    王偉東

降解秸稈和四環(huán)素復合菌系的篩選    李維華

秸稈固態(tài)發(fā)酵酒精的研究    李雪

秸稈壓塊飼料機勻料充型區(qū)的物流分析與計算機仿真    隋美麗

白腐菌降解秸稈木素及飼料化研究    齊剛

秸稈對球形棕囊藻生長的抑制作用及其機理研究    高潔

北方地區(qū)玉米秸稈復合堿化和快速氨化技術及其在幼羊生長中應用的研究    賀永惠

秸稈發(fā)酵劑的研究    蔡興旺

棉稈壓縮成型特性的試驗研究    徐新惠

秸稈作為再燃燃料對NOx生成影響的數值模擬    張麗麗

玉米收獲機秸稈切碎刀的試驗研究    宋芳