白耙齿菌的筛选鉴定及其产酶与降解秸秆条件的优化

【摘要】：为了能够将农作物秸秆资源转化为饲料,增加畜牧业饲料来源,本试验筛选获得具有木质素降解能力的白耙齿菌,并对其产酶与降解秸秆的条件进行了优化研究,主要结果为： 1.通过对扬州、南京、临沂、潍坊和连云港地区5个取样点的土壤成分测定,并利用选择培养基和马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)-RB亮蓝与PDA-Bavendamm平板显色反应鉴定了不同土壤中木质素降解菌生长量及其木质素降解酶特性,依据各取样点菌株的生长特性最终选择优势菌株,并经中国科学院微生物鉴定中心鉴定为白耙齿菌。结果表明,5个取样点土壤中木质素降解菌密度存在明显差异,并与土壤中总有机碳含量呈强正相关(r=0.84,P0.01)。扬州取样点土壤中木质素降解菌密度(5.67±0.58)105g-1极显著高于另外4个取样点(P0.01),所获得的木质素降解菌的产酶特性亦优于其他取样点。 2.有利于白耙齿菌产木质素过氧化物酶和锰过氧化物酶的最适温度均为40℃,此时木质素过氧化物酶活性比温度为20℃条件下高出31.61%,锰过氧化物酶活性比温度为20℃条件下高出50.59%,产漆酶的最适温度为30℃。同一种菌株产生不同酶的最适温度也不同。葡萄糖可作为诱导白耙齿菌产生木质素降解酶的最佳碳源(P0.05)；而蛋白胨则可为白耙齿菌产酶的最佳氮源(P0.01)。接种量为6块时有利于木质素过氧化物酶和锰过氧化物酶的产生,接种量为4块时则有利于漆酶的产生。正交试验表明,在温度为35℃、葡萄糖含量为20g·L-1、蛋白胨含量为4g·L-1和接种量为4块的条件下,木质素过氧化物酶活性较高；在温度为40℃、葡萄糖含量为20g·Lq、蛋白胨含量为2g·L-1和接种量为5的条件下,锰过氧化物酶和漆酶活性较高,与单因素实验结果并不完全一致,据此可推测培养温度、碳氮源种类及菌株接种量等因素之间对白耙齿菌的产酶特性具有某种特定的交互作用。其具体的作用特征仍需作进一步的深入研究。 3.小麦秸秆经粗粉碎(过20目标准筛)处理后,将有利于白耙齿菌对其NDF、ADF和ADL的降解。培养30天之后,NDF降解率分别比未处理和剪碎处理组高42.42%和7.32%,ADF降解率分别高出78.12%和37.12%,ADL降解率分别高出90.95%和13.79%。白耙齿菌在25℃温度条件下,表现出较强的木质素降解能力,对ADL的降解率高于45℃组13.43%。白耙齿菌在接种量为0.2g时表现出较强的NDF、ADF降解率,但对木质素降解能力并不强。葡萄糖含量为40g/L时,白耙齿菌对小麦秸秆中ADL降解率最高,比20g/L组高出12.34%；蛋白胨含量为8g/L的条件下,白耙齿菌选择性降解木质素效果最好。 综上所述,经筛选所得白耙齿菌具有木质素降解能力,白耙齿菌产酶能力和对小麦秸秆中各种纤维的降解能力受培养条件的影响。 【关键词】：白耙齿菌 小麦秸秆 木质素 降解率
【学位授予单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：X172;X712
【目录】：

• 摘要2-4
• Abstract4-9
• 符号说明9-10
• 第一章 文献综述10-23
• 1 我国主要农作物秸秆总量及其在畜牧业中的利用现状10-12
• 1.1 农作物秸秆的总量10-11
• 1.2 农作物秸秆在我国畜牧业中的利用现状及今后发展方向11-12
• 2 农作物秸秆的营养特性12-14
• 3 农作物秸秆处理方法14-17
• 3.1 物理处理15
• 3.2 化学处理15-16
• 3.3 微生物处理16-17
• 4 农作物秸秆结构特性和木质素降解菌的研究进展17-19
• 4.1 秸秆的结构特性17-19
• 4.2 木质素降解菌的研究进展19
• 5 木质素降解酶系统及其作用机理19-20
• 5.1 木质素过氧化物酶20
• 5.2 锰过氧化物酶20
• 5.3 漆酶20
• 6 影响木质素降解菌降解木质素的因素20-22
• 6.1 温度21
• 6.2 碳源和氮源21
• 6.3 pH21-22
• 6.4 其它影响因素22
• 7 本次试验研究的内容、目的与意义22-23
• 第二章 试验研究23-66
• 试验一、白耙齿菌的筛选与鉴定23-34
• 1 试验材料和试验方法23-25
• 1.1 培养基23-24
• 1.2 主要的仪器和试剂24
• 1.3 土壤样品来源和主要成分测定24
• 1.4 菌株初选及菌落总数测定24
• 1.5 菌株复选及生长量测定24-25
• 1.6 统计分析25
• 2 结果与分析25-31
• 2.1 不同取样点土壤成分及真菌密度25-26
• 2.2 各地优势菌株的比较26-31
• 2.3 菌种鉴定结果31
• 3 讨论31-33
• 4 结论33-34
• 试验二、白耙齿菌产酶条件的优化34-50
• 1 试验材料34-35
• 1.1 菌种34
• 1.2 化学试剂34
• 1.3 培养基34-35
• 1.4 仪器设备35
• 2 试验方法35-37
• 2.1 菌种扩培35
• 2.2 菌株培养35
• 2.3 粗酶液制备35
• 2.4 酶活力测定35-36
• 2.5 白耙齿菌产酶条件的优化36-37
• 2.6 正交试验设计法优化产酶条件37
• 3 结果与分析37-46
• 3.1 不同温度对白耙齿菌产酶的影响37-39
• 3.2 碳源对白耙齿菌产酶的影响39-41
• 3.3 氮源对白耙齿菌产酶的影响41-43
• 3.4 接种量对白耙齿菌产酶条件的影响43-45
• 3.5 正交试验法优化产酶条件45-46
• 4 讨论46-49
• 4.1 温度对产酶的影响46-47
• 4.2 碳源对产酶的影响47
• 4.3 氮源对产酶的影响47-48
• 4.4 接种量对产酶的影响48
• 4.5 正交试验48-49
• 5 结论49-50
• 试验三、白耙齿菌对小麦秸秆降解特性的研究50-66
• 1 试验材料50-51
• 1.1 试剂50
• 1.2 仪器设备50
• 1.3 试验菌株50
• 1.4 试验原料50-51
• 1.5 培养基及营养液51
• 2 试验方法51-53
• 2.1 菌种扩培与菌丝制备51
• 2.2 不同小麦秸秆粉碎状况对降解率的影响51-52
• 2.3 不同温度对小麦秸秆降解率的影响52
• 2.4 接种量对小麦秸秆降解率的影响52
• 2.5 葡萄糖与蛋白胨含量对小麦秸秆降解率的影响52-53
• 2.6 检测指标与方法53
• 3 试验结果53-62
• 3.1 小麦秸秆粉碎状况对各种纤维降解率的影响53-55
• 3.2 温度对各种纤维降解率的影响55-58
• 3.3 接种量对各种纤维降解率的影响58-61
• 3.4 葡萄糖和蛋白胨含量对各种纤维降解率的影响61-62
• 4 讨论62-65
• 5 结论65-66
• 第三章 结论66-67
• 第四章 创新点67-68
• 参考文献68-73
• 致谢73-74
• 攻读学位期间发表学术论文目录74-75

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