首页 > 88必威

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

来源:论文学术网
时间:2024-08-18 21:44:07
热度:

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【摘要】: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

【摘要】: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 sp.)(菌株26B)、梭孢壳属(Thielavia sp.)(菌株H)。在56个菌株中,有9个菌株在-萘酚-PDA培养基和愈创木酚-PDA培养基上都能产生褐色氧化带,其中有6个菌株能在分别以愈创木酚、邻苯二酚、邻苯甲苯胺为底物的选择性培养基上生长,产生褐色氧化带;以愈创木酚为底物测定漆酶活力,结果发现只有菌株310b产生漆酶。经rDNA-ITS基因序列分析,初步鉴定为:小皮伞属(Marasmiussp.)。 (2)对菌株310b产漆酶条件的研究结果表明:菌株310b在25℃、pH=4.0时产漆酶的酶活力最大;9种碳源抑制菌株产漆酶,蛋白胨诱导菌株产漆酶,且酶活力最高;邻甲苯胺、-萘酚和吐温-80等3种非营养有机物促进菌株产漆酶,愈创木酚对菌株产漆酶没有明显的作用;邻苯二酚、单宁酸、吲哚乙酸抑制菌株产漆酶,其中吲哚乙酸抑制作用最强烈;随Cu2-增加,产漆酶活力增加,0.025g/L时产酶活力最大;随着接种量的增加,诱导菌株产漆酶;转速在0~180r min-1范围内,随着转速的增加,漆酶的酶活力增加,且转速达到180r min-1时,酶活力达到最大。 (3)5个菌株生长的最适温度范围在25-35℃之间,25℃条件下菌株两两混合培养7d后,发现5个菌株间可以共存。5个菌株产酶的种类及酶活力大小不同,菌株26B产生的羧甲基纤维素酶活力最高,24d产生的木聚糖酶活最高;将不同菌株的发酵粗酶液两两等体积混合后,与对应的单个菌株的酶活力相比较,反应体系中羧甲基纤维素酶、木聚糖酶和漆酶的酶活力下降,5个菌株间随机组合进行液体发酵后,单个菌株和组合菌株反应体系中的酶活力t测验结果表明,漆酶的酶活力变化差异显著(p0.05),但在菌株26B、310b和24d的不同组合中,羧甲基纤维素酶和木聚糖酶的酶活力变化差异不显著(p0.05)。 (4)产羧甲基纤维素酶菌株26B在55℃、pH=6时酶的催化活性达到最大值,菌株23a在30℃、pH=5时酶的催化活性达到最大值,菌株H在50℃、pH=5.5时酶的催化活性达到最大值;菌株26B产生羧甲基纤维素酶对热不稳定,菌株23a和H的羧甲基纤维素酶在0-40℃相对稳定。产木聚糖酶菌株24d在55℃、pH=5时酶的催化活性达到最大值。菌株23a在35℃、pH=5.5时酶的催化活性达到最大值,菌株H在55℃、pH=5.0时酶的催化活性达到最大值。菌株24d产生的木聚糖酶对热不稳定,菌株23a和H的木聚糖酶在0-35℃相对稳定。产漆酶菌株310b在30℃、pH=4.5时酶的催化活性达到最大值,且在0-45℃酶活力相对稳定。 (5)将菌株26B、310b和24d等3个菌株组合后进行固体发酵,结果表明,相比于其他组合,固体发酵60d后,反应体系中的相对还原糖含量高,相对纤维素含量低,油菜秸秆颜色变浅、菌丝附着多,扫描电镜结果显示,与对照相比,秸秆表面、断裂处、秸秆髓部等都发生了明显的变化。菌株310b、24d和26B组合的多酶系菌群对油菜秸秆的降解效果明显。 【关键词】:高寒草地 纤维素降解酶系 油菜秸秆 细胞壁物质 降解活性
【学位授予单位】:甘肃农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:X172;X712
【目录】:
  • 摘要3-5
  • Abstract5-11
  • 第一章 文献综述11-26
  • 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11-12
  • 1.1 纤维素类物质资源11
  • 1.2 研究降解纤维素类物质真菌的意义11-12
  • 2 降解纤维素类物质真菌的研究方法12-16
  • 2.1 分离方法12
  • 2.2 筛选方法12-16
  • 2.2.1 初步筛选12-13
  • 2.2.2 复选13-16
  • 2.2.2.1 酶活力筛选法13
  • 2.2.2.2 合菌群筛选法13-14
  • 2.2.2.3 诱变选育法14-15
  • 2.2.2.4 基因筛选法15-16
  • 2.3 降解纤维素类物质真菌DNA多态性分析16
  • 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16-21
  • 3.1 我国草地微生物生态的研究概况17
  • 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17-19
  • 3.2.1 微生物功能群的界定17-18
  • 3.2.2 高寒草地降解纤维素类物质微生物的生态学研究18-19
  • 3.3 降解纤维素类物质微生物的生态过程19-20
  • 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20
  • 3.5 存在的问题20-21
  • 4 高寒地区油菜秸秆资源及再生利用的意义21-24
  • 4.1 油菜秸秆资源21
  • 4.2 油菜秸秆资源的利用状况21-23
  • 4.3 高寒地区油菜秸秆资源再生利用的意义23-24
  • 5 论文的研究意义、研究内容和技术路线24-26
  • 5.1 研究意义24
  • 5.2 研究内容24-25
  • 5.3 技术路线25-26
  • 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26-38
  • 1 材料与方法27-30
  • 1.1 供试菌株及来源27
  • 1.2 培养基27-28
  • 1.3 研究方法28-30
  • 1.3.1 初步筛选28
  • 1.3.1.1 羧甲基纤维素钠平板培养基筛选法28
  • 1.3.1.2 滤纸平板培养基筛选法28
  • 1.3.1.3 滤纸分解度实验28
  • 1.3.2 产酶菌株复选28-30
  • 1.3.2.1 绘制标准曲线28-29
  • 1.3.2.2 粗酶液的制备29
  • 1.3.2.3 酶活力测定29-30
  • 1.3.3 纤维素分解真菌菌株的稳定性测定30
  • 1.3.4 rDNA-ITS鉴定30
  • 2 结果与分析30-35
  • 2.1 初步筛选结果30-32
  • 2.2 复选结果32
  • 2.3 菌株的稳定性及酶活力测定结果32-33
  • 2.4 分子鉴定结果33-35
  • 3 讨论35-37
  • 4 小结37-38
  • 第三章 产漆酶菌株的筛选、鉴定及产酶条件的初步研究38-47
  • 1 材料与方法39-40
  • 1.1 供试菌株39
  • 1.2 培养基39-40
  • 1.3 研究方法40
  • 1.3.1 初步筛选40
  • 1.3.2 粗酶液的制备及漆酶活力测定40
  • 1.3.3 rDNA-ITS鉴定40
  • 1.3.4 产酶条件的研究40
  • 1.4 数据处理及分析40
  • 2 结果与分析40-45
  • 2.1 初步筛选结果40-41
  • 2.2 复选结果41
  • 2.3 分子鉴定结果41-42
  • 2.4 产漆酶条件的研究结果42-45
  • 2.4.1 温度对菌株310b产漆酶的影响42
  • 2.4.2 初始pH值对菌株310b产漆酶的影响42
  • 2.4.3 C源对菌株310b产漆酶的影响42-43
  • 2.4.4 N源对菌株310b产漆酶的影响43
  • 2.4.5 非营养有机物对菌株310b产漆酶的影响43
  • 2.4.6 Cu~(2+)对菌株310b产漆酶的影响43
  • 2.4.7 接种量对菌株310b产漆酶的影响43
  • 2.4.8 转速对菌株310b产漆酶的影响43-45
  • 3 讨论45
  • 4 小结45-47
  • 第四章 高产酶活菌株的培养特性47-54
  • 1 材料与方法47-48
  • 1.1 供试菌株47
  • 1.2 培养基47-48
  • 1.3 研究方法48
  • 1.3.1 培养特性48
  • 1.3.2 菌株间相互关系48
  • 1.4 数据处理及分析48
  • 2 结果与分析48-51
  • 2.1 温度对菌株生长的影响48-49
  • 2.2 不同碳源对菌株生长的影响49-50
  • 2.3 不同氮源对真菌生长的影响50-51
  • 2.4 菌株间的相互关系51
  • 3 讨论51-53
  • 4 小结53-54
  • 第五章 高产酶活菌株的酶学性质54-62
  • 1 材料与方法54-55
  • 1.1 供试菌株54-55
  • 1.2 研究方法55
  • 1.2.1 酶活力测定55
  • 1.2.2 粗酶液酶学性质55
  • 2 结果与分析55-60
  • 2.1 菌株产酶种类及相对酶活力大小比较55-56
  • 2.2 不同菌株发酵粗酶液的酶学性质56-60
  • 2.2.1 产羧甲基纤维素酶的酶学性质56-58
  • 2.2.2 产木聚糖酶的酶学性质58-59
  • 2.2.3 产漆酶的酶学性质59-60
  • 3 讨论60-61
  • 4 小结61-62
  • 第六章 5株菌株不同酶系间协同作用62-69
  • 1 材料与方法62-63
  • 1.1 供试菌株62
  • 1.2 研究方法62-63
  • 1.2.1 不同菌株发酵粗酶液等体积混合酶活力测定62
  • 1.2.2 不同菌株组合液体发酵产酶分析62-63
  • 2 结果与分析63-67
  • 2.1 不同菌株粗酶液混合酶活力的变化63-64
  • 2.2 菌株组合液体发酵酶活力的变化64-65
  • 2.3 菌株组合液体发酵不同酶系间协同作用分析65-67
  • 3 讨论67-68
  • 4 小结68-69
  • 第七章 多酶系菌群对油菜秸秆降解活性的研究69-79
  • 1 材料与方法69-71
  • 1.1 供试菌株69-70
  • 1.2 固体发酵培养基70
  • 1.3 研究方法70-71
  • 1.3.1 多酶系菌群组合设计70
  • 1.3.2 油菜秸秆降解活性研究70-71
  • 2 结果与分析71-76
  • 2.1 固体发酵粗酶液酶活力的变化71-72
  • 2.2 不同组合固体发酵体系还原糖含量的变化72
  • 2.3 多酶系菌群降解油菜秸秆细胞壁物质效果72-74
  • 2.3.1 油菜秸秆降解的感官评价72-73
  • 2.3.2 油菜秸秆纤维素含量的测定结果73-74
  • 2.4 粗酶液酶活力与降解活性之间的相关性分析74-75
  • 2.5 多酶系菌群对秸秆表面降解的扫描电镜分析75-76
  • 3 讨论76-78
  • 4 小结78-79
  • 第八章 主要结论与研究展望79-81
  • 1.1 主要结论79
  • 1.2 创新点79
  • 1.3 存在问题79-80
  • 1.4 研究展望80-81
  • 参考文献81-95
  • 导师简介95-96
  • 个人简介96-97
  • 致谢97


您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

两种白腐菌降解油菜秸秆效果的研究    朱洪龙;王力生;蔡海莹;解宜林;邹松阳;杨海;

纤维素酶的研究进展    谷嵩;刘昱辉;

纤维素分解菌筛选方法初步研究    岳耀峰;黄晓艳;龚明福;

天山冻土耐冷菌的分离与产低温酶菌株的筛选    白玉,杨大群,王建辉,章高森,徐世健,刘光琇,安黎哲

混菌固态发酵生产纤维素酶的研究    王振宇;樊梓鸾;

高寒草地不同扰动生境纤维素分解菌数量动态研究    马丽萍,张德罡,姚拓

东祁连山高寒灌丛土壤微生物的分布特征    王国荣;陈秀蓉;韩玉竹;杨成德;徐长林;

江河源区高寒草地土壤微生物数量特征    尚占环;丁玲玲;龙瑞军;马玉寿;施建军;鱼小军;王长庭;丁路明;

我国草地土壤微生物生态研究进展及浅评    姚拓,马丽萍,张德罡

东祁连山亚高山草地土壤微生物功能群数量动态及其与土壤环境关系    丁玲玲;祁彪;尚占环;龙瑞军;陈秀蓉;徐长林;周启星;

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    陈秀蓉

堆肥化中协同降解木质纤维素的混合菌筛选及其培养    陈耀宁

油菜耐盐性的基因型差异    李源龙

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    齐文娟

安徽电大远程开放教育专业招生规模与发展态势的灰关联分析    齐新安;朱祖林;

平欧杂种榛过氧化物同工酶研究    魏鑫;王玉霞;王淑敏;董文轩;

杂交棉种植密度与留叶枝对产量及其构成因素的互作效应研究    卢合全;李振怀;董合忠;李维江;唐薇;张冬梅;罗振;

小麦新品系配合力和遗传力分析    于海涛;闫美;徐磊;李安飞;

14个玉米自交系的一般配合力分析    刘俊恒;何代元;张学舜;

密度与整枝对抗虫杂交棉产量分布的影响    罗振;李维江;董合忠;唐薇;张冬梅;卢合全;李振怀;

温度和土壤含水量对东亚飞蝗卵孵化的影响    孙嵬;崔娟;臧冬初;史树森;

添加外源纤维素酶对土壤原生纤维素酶活性的影响    李飒;聂俊华;

山东生态条件下纯作春棉的适宜密度研究    赵洪亮;于谦林;卢合全;董合忠;

黄绿木霉T1010对日光温室土壤微生物群落的影响    邱登林;阴卫军;陈建爱;王未名;杜方岭;

美盛肥料对油菜经济性状和产量的影响    张祥明;

末次间冰期以来渭南黄土地区土壤有机碳碳库的演变    秦小光;宁波;殷志强;穆燕;

广西农林废弃物热解汽化技术现状及展望    陈伟强;冼萍;黄世钊;周航;

产紫青霉HBZ003产纤维素酶发酵条件的优化    王春燕;蔡坤;王化山;周艳艳;刘四新;

宁夏引黄灌区农村信息化对农业总产值的影响    赵晖;温学飞;赫晓辉;王政峰;安钰;

基于因子分析法分析宁夏农村信息化的发展    赵晖;温学飞;赫晓辉;王政峰;安钰;

生物菌剂对秸秆厌氧发酵的影响    王赛月;牛明芬;庞小平;

棕尾别麻蝇雄性内生殖器官的结构及其发育    高熹;曹凤勤;杨继雄;李强;吴国星;

链条滑轨式棉柴夹持起拔机构设计与仿真    张国忠;周勇;沈茂;卢元爽;李兆东;李怡;

降解黄曲霉毒素B_1漆酶的筛选    王会娟;刘阳;邢福国;

牦牛粪维系青藏高原高寒草地健康的作用机制    鱼小军

东祁连山高寒草地土壤真菌多样性研究    张俊忠

温性荒漠草原放牧利用退化草地生态系统营养动态研究    焦婷

电晕放电与光催化协同净化室内空气研究    黄丽萍

转鲑鱼降钙素基因酵母的发酵条件优化及安全性评价    陈云松

不同饲料对刺参(Apostichopus japonicus)生长及能量收支的影响及机制    刘营

城市污水生物絮凝吸附工艺的特性及模拟研究    刘绍根

毛竹林生态型模式施肥应用研究    王宏

中国土地利用的碳排放效应研究    赖力

运动发酵单胞菌基因操作体系的改进及其在生物炼制过程中的应用    董宏伟

产聚半乳糖醛酸酶菌株的筛选、发酵条件及酶学性质的研究    胡慧磊

一株热带假丝酵母利用木糖生长及其产酒精特性的研究    刘兰杰

防治水稻螟虫单项技术措施的评价及储备技术—转基因水稻对非靶标生物影响的研究    卢增斌

桃蚜的抗药性监测、杀虫剂的配方筛选及其增效生化机理的研究    申君

稻瘟病生防菌Af1、Af4的初步研究    金鑫

切花月季品种综合评价筛选及其配套栽培技术研究    李贝

三峡库区两种森林中土壤细菌与环境因子的空间分布关系    田晓堃

利用DNA体外重组技术构建高活性纤维素酶基因工程菌    潘海波

糙皮侧耳深层发酵产酶条件研究及在改良面粉品质中的初步应用    潘真清

安林煤矿炮放面矿压显现规律及顶煤冒放性预测研究    宋家勇

两种白腐菌降解油菜秸秆效果的研究    朱洪龙;王力生;蔡海莹;解宜林;邹松阳;杨海;

油菜秸秆还田水稻免耕抛秧栽培技术初探    宋执儒;葛诗平;杨勇;

油菜籽壳栽培平菇高产技术    高平

种传赤豆花叶病毒的研究简报    李彦勇,丁守伟

机械化秸秆还田技术及配套机具(综述)    夏萍,江家伍

青藏高原多年冻土微生物的分离分析及其意义    刘光琇,胡昌勤,张靖溥,沈永平

青藏高原草地土壤有机碳库及其全球意义    王根绪,程国栋,沈永平

黑河流域中游土地利用变化的环境影响    王根绪,马海燕,王一博,常娟

青藏高原多年冻土微生物的培养和计数    冯虎元,马晓军,章高森,白玉,费贯清,程国栋,安黎哲,刘光琇

青藏高原多年冻土区典型高寒草地生物量对气候变化的响应    王根绪;胡宏昌;王一博;陈琳;

苜蓿根和根颈腐烂病的病原及种质抗病性研究    李敏权

堆肥中高效降解纤维素—林丹复合菌系的构建及应用    牛俊玲

不同放牧强度下高山草甸生态系统碳氮分布格局和循环过程研究    高永恒

长江源区沼泽与高寒草甸生态系统变化及其碳平衡对全球气候变化的响应    王俊峰

东北羊草草原主要植物群落土壤酶活性的研究    鲁萍

小麦耐盐突变体盐胁迫下的蛋白质组分析及耐盐相关基因克隆    霍晨敏

福寿螺多功能纤维素酶EGX的稳定性研究    李文颖

青海环湖地区不同退化程度高寒草地土壤碳储量的研究    祁彪

青海湖地区不同退化程度高寒草地植物量及光能转化效率的研究    王小利

祁连山东段不同退化程度高寒草地土壤有机碳储量的研究    赵锦梅

东祁连山不同退化程度高寒草甸草原土壤有机质特性及其对草地生产力的影响    高超

混菌固态发酵油菜秸秆铜离子和草酸对灵芝木质素酶系分泌的影响    张丁倩;柯丽霞;赵文科;吴义祥;

铜陵矿区土壤和油菜中铜的分布特征    沈昌高;高超;王登峰;汪磊;陈富荣;

白腐真菌降解生物质秸秆效果的研究    张辉;吴华;兰洋;

灵芝固态发酵产漆酶及对秸秆木质素的降解    孙芹英;葛春梅;张洁;

长期不同施肥方式对稻油轮作制水稻田杂草群落的影响    李儒海;强胜;邱多生;储秋华;潘根兴;

长期垄作稻田腐殖质稳定碳同位素丰度(δ~(13)C)分布特征    唐晓红;罗友进;任振江;吕家恪;魏朝富;

豆渣对平菇和灵芝发酵产生木质素酶系的影响    吴义祥;柯丽霞;吴青;邓江涛;

鸟巢菌转化作物秸杆为真菌蛋白的研究    徐砚珂,杨合同,唐文华,周乐聪

贵州持续农业中的土壤肥力与水土保持问题    陈旭晖

两种还田模式下玉米秸秆分解速率的比较    马永良,宇振荣,江永红,罗维

三组微生物菌群分解油菜秸秆的消化液性质比较    吕育财;崔宗均;王小芬;李宁;龚大春;

青黄贮对三河牛产乳量及乳成分的影响    崔久辉;郭德瑞;吴宏军;管延江;王东升;

灵芝固态发酵油菜秸秆氮源对木质素酶系分泌的影响    柯丽霞;张丁倩;

溆浦:油菜秸秆还田 保护农村环境    记者 肖军 黄巍 通讯员 王继云 李水明 黄辉

秸秆还田PK“狼烟四起”    王震波

还一片沃土蓝天    本报记者 赵天冬

居巢区秸秆还田“做给群众看”    王震波

省城出台秸秆利用新规    记者 张鸣

重庆:农机市场空间较大    汪文

各地秸秆禁烧有措施    本报记者 赵天冬

重新审视秸秆价值    郭耀华

“想不到秸秆还田机这么神”    本报通讯员 姜斌

沃土工程促荆门粮丰民富    本报记者 何红卫 通讯员 杜华清

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    芦光新

木质纤维素转化为生物乙醇过程中关键问题的研究    吕学斌

粉碎及氨化油菜秸饲喂威宁黄牛效果的研究    黄瑞鹏

不同微贮制剂及其组合处理油菜秸秆的营养价值评定    王亮

油菜秸秆厌氧发酵特性与产气潜力研究    孙全平

改性油菜秸秆纤维素对蛋白质吸附性能的研究    石荧原

蟹味菇菌株离子束诱变选育及油菜秸秆栽培研究    董先茹

油菜秸秆发酵及其新型无土栽培基质的研究    汪季涛

生物质秸秆热特性的测定分析及DSC曲线拟合    郭兵海

以油菜秸秆为主要基质发酵生产盾壳霉分生孢子的工艺改进    王爱琴

核盘菌重寄生菌盾壳霉的固体发酵及分生孢子菌剂制备的研究    王英超

油菜秸秆的表面改性及其在木塑材料中的应用    王艳丽

Baidu
map