竹伐桩促腐微生物的筛选及培养条件的研究

竹伐桩促腐微生物的筛选及培养条件的研究

论文摘要

近来竹资源的大力开发造成林地留下大量伐桩、同时竹木质纤维素原料利用率不高造成资源浪费、以及环境污染问题,高效竹木质纤维素降解菌的筛选及其降解能力的研究必将是竹伐桩促腐工作、竹木质纤维素原料高效利用的关键。本论文主要分为以下几个部分:1.竹伐桩促腐微生物的分离筛选采用直接稀释法和富集分离法对竹腐伐桩的样品中的微生物进行分离纯化,利用纤维素底物或木质素底物类似物的平板法对菌株进行初筛,采用菌株纤维素酶活、水溶性木质素降解率和漆酶酶活测定的方法进行复筛。共分离筛选15株微生物菌株,包括真菌菌株F2、F3、F4、F9、F10、F13、F14,放线菌菌株A1-A3和细菌菌株B1-B5。2.菌株降解性能研究及菌种鉴定采用固态竹屑培养基,测定了复筛菌株培养15 d时对竹纤维素和竹木质素的降解率,其中真菌菌株F2和F1O对竹纤维的降解率分别为23.96%和24.31%,均高于参照菌株绿色木霉YJ-3的19.59%;对竹木质素的降解率分别为16.92%和19.15%,均高于参照菌株黄孢原毛平革菌ME-446的16.53%。生长情况较好的细菌菌株均有一定降解能力。为挑选有效菌株,对4株产芽孢细菌进行了16S rDNA序列测定和部分生理生化实验,根据结果初步鉴定B2-B5分别为Bacillus. sp、B. simplex、B. sphaericus、B. subtilis。对真菌菌株F2和F10进行了形态学观察,初步将F2鉴定为Trichoderma.sp,将F10鉴定为Fusarium oxysporum。结合F2的rDNA ITS序列分析将F2初步鉴定为Trichoderma harzianum。除F. oxysporum为常见植物病原菌外。其余菌株均为对植物生长有益或有抗植病能力的微生物。为获得有效的混合菌种,首先对菌株B2-B5进行了拮抗实验,发现B5对B2-B4均有拮抗作用,B2对B3有拮抗作用。据此设计了F2+B2、F2+B4、F2+B5、F2+B3+B4和F2+B2+B4五种菌种组合,测定了混合菌株培养15 d时对竹纤维素和竹木质素的降解率,组合F2+B4和F2+B2+B4对竹纤维素降解率分别为26.64%,28.85%,对竹木质素降解率分别为21.13%,20.64%,均比F2单独培养效果好。3.木霉F2产孢条件研究木霉制剂一般以孢子形式应用。实验发现木霉F2在固态竹屑培养基中的最高孢子生物量远远高于PDA液态培养基。利用琼脂平板法进行的碳氮源选择实验确定以竹屑、麸皮、硫酸铵、水为固态培养基的成分。在此基础上的单因子实验确定固态竹屑培养基中竹屑与麸皮比例7:3、硫酸铵添加量0.4%、含水量75%、孢子最终接种浓度l×106spore/mL为木霉F2最佳产孢条件,在此条件下培养7 d其孢子生物量最高可达6.89x 1012spore/g。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 文献综述
  • 1.1 植物纤维原料的结构特点
  • 1.1.1 纤维素的结构特点
  • 1.1.2 半纤维素的结构特点
  • 1.1.3 木质素的结构特点
  • 1.1.4 纤维素、木质素含量测定方法
  • 1.2 木质纤维原料的预处理方法
  • 1.2.1 物理法
  • 1.2.2 化学法
  • 1.2.3 生物法
  • 1.3 木质纤维素降解酶的种类及其酶解机制
  • 1.3.1 纤维素酶的种类及其酶解机制
  • 1.3.2 半纤维素酶的种类及其酶解机制
  • 1.3.3 木质纤维素酶的种类及其酶解机制
  • 1.4 木质纤维素酶的测定方法
  • 1.4.1 纤维素酶的测定方法
  • 1.4.2 木质素酶的测定方法
  • 1.5 木质纤维素酶产生菌及其应用
  • 1.5.1 纤维素酶产生菌及其应用
  • 1.5.2 半纤维素酶产生菌及其应用
  • 1.5.3 木质素酶产生菌及其应用
  • 1.6 农用微生物制剂的作用和类型
  • 1.6.1 农用微生物制剂的作用
  • 1.6.2 农用微生物制剂的类型
  • 1.6.3 复合微生物制剂的简介
  • 1.7 研究的内容和意义
  • 第2章 竹伐桩促腐微生物的分离筛选
  • 2.1 实验材料
  • 2.1.1 分离样品
  • 2.1.2 培养基
  • 2.1.3 参照菌株
  • 2.1.4 实验仪器和试剂
  • 2.2 实验方法
  • 2.2.1 菌种分离
  • 2.2.2 初筛
  • 2.2.3 复筛
  • 2.3 实验结果与分析
  • 2.3.2 初筛
  • 2.3.3 复筛
  • 2.4 小结
  • 第3章 菌株降解性能研究及菌种鉴定
  • 3.1 菌株降解能力测定
  • 3.1.1 实验材料
  • 3.1.2 实验方法
  • 3.1.3 实验结果与分析
  • 3.2 菌种鉴定
  • 3.2.1 实验材料
  • 3.2.2 实验方法
  • 3.2.3 实验结果与分析
  • 3.3 混合菌株降解实验
  • 3.3.1 实验材料
  • 3.3.2 实验方法
  • 3.3.3 实验结果与分析
  • 3.4 小结
  • 第4章 菌株F2产孢培养条件研究
  • 4.1 实验材料
  • 4.1.1 供试菌种
  • 4.1.2 培养基
  • 4.1.3 实验器材
  • 4.2 实验方法
  • 4.2.1 液态培养条件研究
  • 4.2.2 固态产孢培养条件研究
  • 4.3 实验结果与分析
  • 4.3.1 液态培养条件
  • 4.3.2 固态培养条件
  • 4.4 小结
  • 第5章 全文结论
  • 5.1 竹伐桩促腐微生物的分离筛选
  • 5.2 菌株降解性能测定
  • 5.3 菌株F2产孢培养基设计与优化
  • 附录1 实验中所用培养基配方
  • 附录2 细菌菌株16SRDNA序列
  • 附录3 真菌菌株RDNA ITS序列
  • 参考文献
  • 致谢
  • 相关论文文献

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