玉米秸稈腐解復(fù)合菌系YM-1的構(gòu)建及其降解性能研究

【摘要】：本文針對(duì)北方玉米秸稈還田地區(qū)秸稈降解速度緩慢，從而影響下茬作物生長(zhǎng)的狀況，以山東德州、泰安等地玉米秸稈連續(xù)多年還田的土壤樣品為菌源，篩選具有降解纖維素能力的菌株，通過菌株間拮抗試驗(yàn)構(gòu)建復(fù)合菌系YM-1，通過液體、固體發(fā)酵試驗(yàn)中菌系的CMC酶活、濾紙酶活、木聚糖酶活和PCR-DGGE監(jiān)測(cè)菌群的動(dòng)態(tài)變化，評(píng)價(jià)YM-1的功能及其組成穩(wěn)定性；最后通過模擬田間試驗(yàn)評(píng)價(jià)復(fù)合菌系YM-1的應(yīng)用效果。論文的主要結(jié)果如下： 1）采用CMC-剛果紅染色法從土壤中分離篩選了15株產(chǎn)纖維素酶菌株，在對(duì)其進(jìn)行低溫誘導(dǎo)試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)菌株M11在13℃低溫環(huán)境下仍能高效分解纖維素，鑒定M11為草酸青霉（Penicillium oxalicum）。發(fā)酵試驗(yàn)表明：以玉米秸稈粉為唯一碳氮源，13℃、200r/min搖床發(fā)酵培養(yǎng)9d時(shí)，纖維素酶活力最高為33.08U/mL。對(duì)其酶學(xué)性質(zhì)初步研究表明該酶最適pH為5.0，最適反應(yīng)溫度為20℃，在5℃~20℃間酶活力仍能保持在90%以上。 2）根據(jù)液體發(fā)酵中各菌株纖維素酶活力大小，從上述15株菌中篩選出4株產(chǎn)酶能力較高的菌株X11、M11、M14、F7，將它們與對(duì)照菌株里氏木霉DSM768（南京農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院贈(zèng)送）及實(shí)驗(yàn)室保存的具有降解玉米秸稈的復(fù)合菌系CSS-1組配得到新的復(fù)合菌系YM-1。 3）采用液體發(fā)酵試驗(yàn)研究復(fù)合菌系YM-1的產(chǎn)酶能力、結(jié)果表明：復(fù)合系YM-1在28℃、200r/min條件下液體發(fā)酵培養(yǎng)7d時(shí)CMC酶活力達(dá)到最大值29.87U/mL，濾紙酶活力為17.14U/mL，第9d時(shí)木聚糖酶活力最大為23.6U/mL，發(fā)酵液的pH值隨時(shí)間的延長(zhǎng)呈先下降后升高的趨勢(shì)。 4）菌系YM-1的功能穩(wěn)定性：針對(duì)F10、F15、F20代固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)物測(cè)得的纖維素酶活力及木聚糖酶活力，結(jié)果表明在復(fù)合菌系YM-1腐解過程中，不同代的復(fù)合系酶活變化幅度較小，各代酶活曲線的變化基本相同，都呈現(xiàn)出由低到高再降低的趨勢(shì)，說明復(fù)合菌系的產(chǎn)酶能力非常穩(wěn)定。 5）菌系YM-1的組成穩(wěn)定性及多樣性分析：采用PCR-DGGE分析YM-1的F2、F5、F10、F15、F20、F25代菌種組成，結(jié)果表明不同繼代復(fù)合菌系中細(xì)菌與真菌的組成穩(wěn)定；DGGE條帶回收分析后發(fā)現(xiàn)：F15代不同發(fā)酵時(shí)間內(nèi)DGGE條帶亮度與呈現(xiàn)的位置是不同的，菌系中的微生物組成具有多樣性。 6）在模擬田間試驗(yàn)中，采用失重率法測(cè)定不同處理下玉米秸稈的失重率，結(jié)果表明：對(duì)照、復(fù)合菌系YM-1、CSS-1及菌劑A處理的秸稈干重都有所降低，對(duì)照秸稈失重率為13.1%，菌劑A為19.5%，CSS-1為30.6%，而YM-1的失重率最高達(dá)到36.9%，說明復(fù)合菌系YM-1對(duì)玉米秸稈具有較強(qiáng)的降解能力。 7）在模擬田間試驗(yàn)中，采用BIOLOG生態(tài)板測(cè)定不同處理的AWCD（微平板孔內(nèi)平均顏色變化率）來分析腐解微生物的代謝活性，YM-1處理的AWCD曲線在12h~96h范圍內(nèi)斜率最大，后期168h的AWCD值最高達(dá)3.69；菌劑A、CSS-1和對(duì)照的AWCD最大值分別為3.03、2.80和2.78。說明YM-1處理中微生物的代謝活性最高。 【關(guān)鍵詞】：低溫 復(fù)合菌系YM-1 纖維素酶 木聚糖酶 PCR-DGGE
【學(xué)位授予單位】：河北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：S141;S38
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-28
• 1.1 秸稈資源及利用概況12-17
• 1.1.1 秸稈資源及組成12-14
• 1.1.2 秸稈的利用現(xiàn)狀14-16
• 1.1.3 秸稈資源化利用過程中存在的問題16-17
• 1.2 秸稈還田技術(shù)研究進(jìn)展17-19
• 1.2.1 國(guó)內(nèi)外秸稈還田技術(shù)研究進(jìn)展17
• 1.2.2 秸稈還田效應(yīng)研究17-19
• 1.3 秸稈降解的酶學(xué)及微生物學(xué)研究19-21
• 1.3.1 降解作物秸稈的酶類19-20
• 1.3.2 降解秸稈的微生物20-21
• 1.4 秸稈腐解復(fù)合菌系研究進(jìn)展21-23
• 1.4.1 秸稈復(fù)合菌系的研究概況21-22
• 1.4.2 秸稈復(fù)合菌系研究存在的問題與解決措施22-23
• 1.5 分子生態(tài)學(xué)技術(shù)在復(fù)合菌系篩選中的應(yīng)用23-27
• 1.5.1 變性梯度凝膠電泳（DGGE）技術(shù)23-26
• 1.5.2 Biolog 技術(shù)簡(jiǎn)介26-27
• 1.6 本論文研究目的與意義27-28
• 第二章 纖維素降解菌株的篩選與鑒定28-40
• 2.1 試驗(yàn)材料28-29
• 2.1.1 土樣28
• 2.1.2 對(duì)照菌株28
• 2.1.3 玉米秸稈粉28
• 2.1.4 培養(yǎng)基28-29
• 2.1.5 所需試劑及配制方法29
• 2.1.6 試驗(yàn)設(shè)備29
• 2.2 試驗(yàn)方法29-33
• 2.2.1 菌株初篩29-30
• 2.2.2 復(fù)篩30-32
• 2.2.3 菌種鑒定32-33
• 2.3 試驗(yàn)結(jié)果與分析33-38
• 2.3.1 菌株篩選33-34
• 2.3.2 菌株復(fù)篩34-36
• 2.3.3 菌株鑒定36-38
• 2.4 討論38-40
• 第三章 低溫產(chǎn)纖維素酶菌株的篩選及酶學(xué)性質(zhì)研究40-48
• 3.1 試驗(yàn)材料40-41
• 3.1.1 供試菌株與對(duì)照菌株40
• 3.1.2 所需試劑40
• 3.1.3 培養(yǎng)基40-41
• 3.2 試驗(yàn)方法41
• 3.2.1 溫度梯度誘導(dǎo)41
• 3.2.2 酶活力測(cè)定41
• 3.2.3 M11 菌株生長(zhǎng)特性41
• 3.2.4 M11 菌株酶學(xué)性質(zhì)初步研究41
• 3.3 結(jié)果和分析41-46
• 3.3.1 低溫產(chǎn)纖維素酶菌株的篩選41-43
• 3.3.2 菌株形態(tài)學(xué)43-44
• 3.3.3 M11 菌株生物學(xué)鑒定結(jié)果44
• 3.3.4 菌株 M11 生長(zhǎng)曲線44-45
• 3.3.5 菌株 M11 纖維素酶學(xué)性質(zhì)45-46
• 3.4 討論46-48
• 第四章 玉米秸稈腐解復(fù)合菌系 YM-1 的構(gòu)建與降解特性研究48-65
• 4.1 試驗(yàn)材料48-50
• 4.1.1 試驗(yàn)菌株48
• 4.1.2 培養(yǎng)基48-49
• 4.1.3 所需試劑及配制方法49
• 4.1.4 主要儀器及設(shè)備49-50
• 4.2 試驗(yàn)方法50-53
• 4.2.1 復(fù)合菌系 YM-1 的構(gòu)建50
• 4.2.2 復(fù)合菌系 YM-1 的降解特性50
• 4.2.3 復(fù)合菌系 YM-1 功能與組成穩(wěn)定性研究50-53
• 4.3 試驗(yàn)結(jié)果與分析53-63
• 4.3.1 復(fù)合菌系 YM-1 的構(gòu)建53-54
• 4.3.2 YM-1 的降解特性54-57
• 4.3.3 菌系 YM-1 降解功能穩(wěn)定性57-58
• 4.3.4 菌系 YM-1 組成穩(wěn)定性及微生物動(dòng)態(tài)分析58-63
• 4.4 討論63-65
• 第五章 實(shí)驗(yàn)室模擬田間降解效果研究65-69
• 5.1 試驗(yàn)材料65
• 5.1.1 供試菌系65
• 5.1.2 種子培養(yǎng)基65
• 5.1.3 其他材料65
• 5.2 試驗(yàn)方法65-67
• 5.2.1 種子液制備65
• 5.2.2 模擬田間試驗(yàn)65-66
• 5.2.3 秸稈失重率的測(cè)定66
• 5.2.4 微生物菌群分析66-67
• 5.3 試驗(yàn)結(jié)果與分析67-68
• 5.3.1 秸稈失重率測(cè)定67
• 5.3.2 不同處理?xiàng)l件下秸稈腐解微生物的 AWCD 分析67-68
• 5.4 討論68-69
• 第六章 結(jié)論69-71
• 6.1 本論文的主要結(jié)論69
• 6.2 存在的問題與建議69-71
• 參考文獻(xiàn)71-77
• 在讀期間已發(fā)表論文77-78
• 作者簡(jiǎn)歷78-79
• 致謝79-80

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻(xiàn)來了解更多相關(guān)內(nèi)容

玉米秸稈低溫降解菌劑降解效果的研究    高琳

纖維素酶高產(chǎn)菌株選育研究進(jìn)展    陳阿娜;湯斌;

農(nóng)業(yè)固體有機(jī)廢棄物的環(huán)境危害及堆肥化技術(shù)展望    汪建飛;于群英;陳世勇;段立珍;

纖維素降解菌的篩選及其混合發(fā)酵研究    盧月霞;呂志偉;袁紅莉;李振林;

利用木薯渣進(jìn)行纖維素分解菌混合發(fā)酵工藝研究    林捷;譚兆贊;羅偉誠(chéng);

Biolog法在環(huán)境微生物功能多樣性研究中的應(yīng)用    田雅楠;王紅旗;

淺析國(guó)外秸稈的綜合利用    雷達(dá);席來旺;李文政;劉暢;

高留麥茬的整體效應(yīng)與配套技術(shù)研究    吳崇海，李振金，顧士領(lǐng)

秸稈覆蓋對(duì)旱地玉米休閑田土壤水分狀況影響研究    魯向暉;隋艷艷;王飛;穆興民;

纖維素酶活力測(cè)定方法評(píng)述    劉潔,李憲臻,高培基

兼性厭氧纖維素降解菌的篩選和產(chǎn)酶研究    蔡興旺,路福平,杜連祥

貢嘎蝠蛾幼蟲腸道細(xì)菌多樣性分析    卓鳳萍

16S rDNA分子生物學(xué)技術(shù)在除磷菌種群結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用    戴睿

秸稈還田土壤中與纖維素降解相關(guān)的微生物的分子生態(tài)學(xué)研究    張晶

高職高專工業(yè)發(fā)酵分析實(shí)驗(yàn)課程改革的探索及實(shí)踐    孫世英

一株高效秸稈纖維素降解真菌的分離、鑒定及系統(tǒng)發(fā)育分析    李方正;唐亮;趙建文;王文娟;趙宏坤;

Ultraviolet Mutagenesis of Bacillus licheniformis LCB-8 and Screening of High-Yielding Strain    

混合菌液態(tài)發(fā)酵纖維素酶及發(fā)酵pH的優(yōu)化    潘海波;湯斌;張慶慶;陳阿娜;

玉米生粉酒精發(fā)酵的研究    薛正蓮

我國(guó)畜禽糞便污染和利用現(xiàn)狀分析    朱鳳連;馬友華;周靜;關(guān)靜;梁家妮;趙艷萍;

纖維素酶生產(chǎn)研究進(jìn)展    任恒星;冷云偉;李浩;趙蘭;

高產(chǎn)纖維素酶木霉菌株的篩選    檀華龍;袁明維;伊興領(lǐng);王巖巖;馬松;

有機(jī)肥資源在當(dāng)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的利用    許有尊;黃見良;吳文革;鄭樂婭;王鴻燕;張麗娟;崔娜;

利用生物質(zhì)廢棄物生產(chǎn)生物基產(chǎn)品    毛渺浩;劉斌;

農(nóng)村秸稈焚燒帶來的危害及如何綜合利用    王奇;張禎;萬敬華;

生物質(zhì)氣化機(jī)理及應(yīng)用    鄭昀;邵巖;李斌;

生物菌劑對(duì)秸稈厭氧發(fā)酵的影響    王賽月;牛明芬;龐小平;

不同調(diào)理料好氧堆肥效果的綜合評(píng)價(jià)    田純焱;袁巧霞;程長(zhǎng)菊;

基于熱重分析的生物質(zhì)熱解動(dòng)力學(xué)研究進(jìn)展    蔡鵬瑤;黃光群;韓魯佳;

堆肥微生物研究進(jìn)展    金珠理達(dá);王順利;劉克鋒;王紅利;

恩諾沙星對(duì)土壤微生物群落代謝功能多樣性的影響    馬驛;陳杖榴;

生物質(zhì)與煤熱解特性及動(dòng)力學(xué)研究    朱孔遠(yuǎn);諶倫建;馬愛玲;

實(shí)現(xiàn)秸稈發(fā)酵飼料產(chǎn)業(yè)化,促進(jìn)畜牧養(yǎng)殖健康發(fā)展    朱寶成;

廣州菜園土壤的微生物生態(tài)特征的研究    黎寧;李華興;趙蘭鳳;朱鳳嬌;鄺培銳;張育燦;林日強(qiáng);

嗜熱真菌糖苷酶的基因克隆、表達(dá)與分子改造    徐榮燕

砂姜黑土區(qū)小麥玉米輪作秸稈全量還田對(duì)冬小麥的生理生態(tài)效應(yīng)    屈會(huì)娟

砂姜黑土區(qū)小麥玉米一年兩熟秸稈全量還田對(duì)夏玉米生育及產(chǎn)量影響研究    沈?qū)W善

東祁連山高寒草地優(yōu)勢(shì)植物內(nèi)生細(xì)菌多樣性研究    李振東

東祁連山高寒草地土壤真菌多樣性研究    張俊忠

保護(hù)性耕作對(duì)旱區(qū)小麥—菘藍(lán)輪作土壤生態(tài)及作物生理特性的影響    楊江山

闊葉木生物質(zhì)精煉兩種利用模式的研究    遲聰聰

產(chǎn)業(yè)層面循環(huán)林業(yè)模式研究    張金環(huán)

固定化微生物凈化低濃度SO_2煙氣研究    黃兵

淺水湖泊沉積物磷素遷移轉(zhuǎn)化特征與生物作用影響機(jī)制研究    錢軼超

生物質(zhì)熱解與氣化試驗(yàn)及其在燃煤電廠中的應(yīng)用研究    陳連軍

生物質(zhì)發(fā)電氣化過程機(jī)理分析與建模研究    張瑞祥

微生物菌劑對(duì)小麥秸稈還田效果試驗(yàn)    李玉春;劉瑞偉;皇傳華;王磊;

農(nóng)作物秸稈綜合利用的難點(diǎn)與對(duì)策    管叔琪;汪建來;

建湖縣農(nóng)作物秸稈利用現(xiàn)狀及綜合利用對(duì)策    咸陽;馮亞軍;顧開聯(lián);谷愛珍;

玉米秸稈還田對(duì)東北黑土地生態(tài)效益的影響    秦子鎛;劉子琪;曾慶亞;張爽;梁子晨;

秸稈還田的作用與方法    胡海生;

應(yīng)用微生物接種劑和酶制劑調(diào)制玉米秸的研究    韓繼福,王建兵,高宏偉

土壤磷酸酶活性及其與有機(jī)磷組分的相關(guān)性    耿玉清;白翠霞;趙廣亮;余新曉;姚永剛;秦永勝;

氮沉降對(duì)杉木人工林土壤呼吸與土壤纖維素酶活性的影響    黃玉梓;樊后保;李燕燕;劉文飛;高春芬;

中國(guó)作物秸稈資源利用現(xiàn)狀分析    高祥照,馬文奇,馬常寶,張福鎖,王運(yùn)華

秸稈腐熟劑對(duì)土壤微生物及養(yǎng)分的影響    于建光;常志州;黃紅英;葉小梅;馬艷;錢玉婷;

中低溫秸稈降解菌的篩選及其秸稈降解效果研究    劉爽

秸稈原位降解菌選育與應(yīng)用及其土壤菌群分子多態(tài)性變化    卜元卿

秸稈還田土壤中與纖維素降解相關(guān)的微生物的分子生態(tài)學(xué)研究    張晶

秸稈常溫降解菌的篩選及其生長(zhǎng)特性研究    錢玉婷

降解秸稈微生物菌種的篩選及高效菌群的構(gòu)建    裴宇航

小麥秸稈高效降解菌的篩選及應(yīng)用效果研究    劉海靜

纖維素酶高產(chǎn)菌株選育研究進(jìn)展    陳阿娜;湯斌;

棉花黃萎病拮抗菌發(fā)酵條件的初步研究    張子俊;張?jiān)?

秸稈直接還田對(duì)當(dāng)季作物產(chǎn)量效應(yīng)    李錄久,楊哲峰,李文高,徐志斌,胡永年,苗春苗,肖鳳體

太湖稻麥地區(qū)秸稈還田增產(chǎn)及培肥效果    王振忠,董百舒,吳敬民

我國(guó)農(nóng)作物秸稈綜合利用與循環(huán)經(jīng)濟(jì)    任仲杰;顧孟迪;

秸稈還田的生態(tài)效應(yīng)研究進(jìn)展    朱自學(xué);劉天學(xué);

秸桿還田改良砂姜黑土的效果及其機(jī)理研究    詹其厚,張效樸,袁朝良

好氧堆肥中高溫纖維素分解菌的篩選及性狀研究    王志超;陸文靜;王洪濤;

纖維素酶在速溶茶中的應(yīng)用研究    梁靖,須海榮,蔣文莉,陳利燕

我國(guó)農(nóng)作物秸稈綜合利用現(xiàn)狀    吳樹棟

堆肥中高效降解纖維素—林丹復(fù)合菌系的構(gòu)建及應(yīng)用    牛俊玲

應(yīng)用分子生物學(xué)技術(shù)解析不同處理狀況下土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的變化    趙勇

適冷海洋青霉纖維素酶和半纖維素酶分子生物學(xué)研究    侯運(yùn)華

保護(hù)性耕作措施對(duì)農(nóng)田土壤健康狀況的影響及作物響應(yīng)研究    韓賓

秸稈堆肥中纖維素降解菌的篩選及組合    陳展

新型高科技產(chǎn)品“雙龍牌壯園肥復(fù)合菌劑”    劉麗

復(fù)合菌劑飼養(yǎng)仔雞研究    薛恒平,劉宏霓,王茂良

無公害肥料新品——高效復(fù)合菌劑    

肥料；肥料制造    

一種復(fù)合菌劑的培養(yǎng)保存與土壤接種試驗(yàn)    吳明;邱曉力;蔣科毅;

黃貯飼料制作技術(shù)要點(diǎn)    胡成波;王洗清;

復(fù)合菌劑對(duì)盆栽番茄土壤理化性質(zhì)及微生物活性的影響    曹恩琿;侯憲文;李光義;黃慶茂;李勤奮;

復(fù)合菌劑對(duì)削減水稻鎘吸收的生物技術(shù)研究    唐八生;楊懷兆;

獺兔日糧中添加“633”復(fù)合菌劑飼養(yǎng)效果    方躍良;

用復(fù)合菌劑作為添加劑飼養(yǎng)仔豬研究    薛恒平，丁洪標(biāo)，吳國(guó)俊

水稻施用復(fù)合菌劑試驗(yàn)效果    鞠建勇;陳建泉;葉華斌;殷云;

微生物復(fù)合菌劑對(duì)雞糞和蔗渣在低碳氮比好氧堆肥下的使用效果    DJOGBENOU COCOU IGORVIVIEN;李昆;李有建;廖新俤;彭海燕;彭小珍;杜麗芳;吳銀寶;

復(fù)合菌劑預(yù)處理秸稈產(chǎn)沼氣研究    廖銀章;劉曉風(fēng);袁月祥;何榮玉;閆志英;

根結(jié)線蟲及土傳病害真菌拮抗菌株篩選及復(fù)合菌劑構(gòu)建    張惠文;李旭;蘇振成;徐明凱;張成剛;

生物復(fù)合菌劑處理秸稈產(chǎn)沼氣研究    石衛(wèi)國(guó);

復(fù)合菌劑HDOC在小麥田應(yīng)用試驗(yàn)報(bào)告    潘進(jìn)軍;

復(fù)合菌劑堆肥及其對(duì)雞冠花生長(zhǎng)發(fā)育的影響    張菲菲;劉克鋒;孫俊麗;王樹濤;

新型復(fù)合菌劑“以一當(dāng)百”    記者 王菲

秸稈預(yù)處理復(fù)合菌劑顯神通    

秸稈發(fā)酵產(chǎn)沼氣 復(fù)合菌劑幫你忙    羅鍇

科學(xué)施肥增產(chǎn)增收    記者　林馥盛

CM復(fù)合菌劑    汪總

沒有畜禽糞便 也能用上沼氣    臺(tái)桂花

什么是新型肥料    

有機(jī)肥家族喜添新丁    賈克武 夏建平

江蘇響水縣扁豆響當(dāng)當(dāng)    張子祥何正國(guó)

堆肥中高效降解纖維素—林丹復(fù)合菌系的構(gòu)建及應(yīng)用    ?？×?/span>

菌根復(fù)合菌劑的研制及其效應(yīng)試驗(yàn)    薛振文

低溫纖維素降解菌的篩選及復(fù)合菌劑在秸稈還田中的應(yīng)用    張晨敏

高效產(chǎn)甲烷復(fù)合菌系的構(gòu)建及應(yīng)用研究    馬金亮

除氨復(fù)合菌系的篩選及其在條垛式堆肥中的應(yīng)用    陳文浩

復(fù)合菌劑對(duì)烤煙生長(zhǎng)發(fā)育及土壤微生物學(xué)特性的影響    張良

復(fù)合菌劑的構(gòu)建及其低溫強(qiáng)化人工濕地凈化效能研究    趙昕悅

城市生活垃圾堆肥復(fù)合菌劑的前期開發(fā)研究    陳耀寧

中溫木質(zhì)纖維素降解復(fù)合菌系及其對(duì)沼氣產(chǎn)量的影響    宋亞彬

復(fù)合菌劑的研制及其對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖污水的凈化作用    楊小龍

牛糞堆肥過程中優(yōu)勢(shì)菌群變化及復(fù)合菌劑制備    李敬波