水稻内生菌Pantoea sp. Sd-1的分离及其木质素与秸秆降解特性研究

【摘要】：我国水稻秸秆资源数量巨大，其有效利用对解决能源危机与环境污染问题具有重要的现实意义，但水稻秸秆中木质素组分的难降解严重地阻碍了这一进程，因此探索开发高效降解秸秆木质素的微生物资源已成为国内外研究热点。植物内生细菌具有生长环境独特、种群多样与功能多样等特点，其定殖过程需要穿透植物体秸秆，可作为新的降解秸秆木质素微生物资源进行开发利用。 本论文通过优化的表面消毒方法，对湖南长沙本地谷梅4号生长期水稻的5个组织部分进行了内生菌的分离，共得到212株内生菌。进一步筛选具有秸秆及木质素降解的内生菌，其中从水稻种子中筛选出一株能够以稻草粉与碱木质素为唯一碳源迅速生长的菌株，命名Sd-1。结合Sd-1培养特征、菌株形态特征及16S rDNA序列分析，确定该菌为泛生菌属（Pantoea）。对Sd-1降解水稻秸秆能力的研究发现，Sd-1在补充了碳源和氮源的水稻秸秆液体培养基中培养6天之后，能使水稻秸秆降解率达到54.51%。同时，Sd-1在补充了1%的葡萄糖与0.5%的蛋白胨的碱木质素中培养4天后可以使培养基的褪色率达到52.38%，培养基中的木质素降解率达到69.06%。 本论文通过一套有效的水稻内生菌分离方法，从水稻中分离出大量的内生菌，并进一步筛选鉴定出具有高效秸秆木质素降解能力的水稻内生细菌，对筛选出来菌株的水稻秸秆与木质素降解能力进行了分析确证，本论文研究表明该菌具有高效降解秸秆与木质素的能力。 【关键词】：内生菌 泛生菌 生物降解 水稻秸秆降解 木质素降解
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：Q93;S38
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 插图索引9-10
• 第1章 绪论10-24
• 1.1 水稻秸秆概况10-15
• 1.1.1 水稻秸秆的主要化学组成及性质10-12
• 1.1.2 水稻秸秆的利用12-14
• 1.1.3 水稻秸秆非生物降解概况14-15
• 1.2 水稻秸秆生物降解概况15-18
• 1.2.1 真菌16-17
• 1.2.2 细菌17-18
• 1.3 木质素生物降解的应用18-19
• 1.3.1 造纸工业方面的应用18-19
• 1.3.2 发酵和食品工业19
• 1.3.3 生物肥料和饲料工业19
• 1.3.4 环境保护方面19
• 1.3.5 生物能源方面19
• 1.4 内生菌的研究概况19-22
• 1.4.1 植物内生菌的多样性20
• 1.4.2 内生菌的功能20-22
• 1.5 论文选题背景、研究内容与思路22-24
• 1.5.1 论文选题背景22
• 1.5.2 论文研究思路22-24
• 第2章 水稻内生菌的分离24-38
• 2.1 前言24-25
• 2.2 材料与方法25-30
• 2.2.1 实验仪器25
• 2.2.2 材料与试剂25-27
• 2.2.3 实验方法27-30
• 2.3 结果与讨论30-37
• 2.3.1 水稻组织表面消毒及验证30
• 2.3.2 水稻内生菌的分离30-31
• 2.3.3 水稻内生菌的种类鉴定31-37
• 2.4 本章小结37-38
• 第3章 秸秆木质素降解菌 Sd-1 的筛选及降解性能研究38-48
• 3.1 前言38
• 3.2 实验部分38-41
• 3.2.1 实验仪器38-39
• 3.2.2 材料与试剂39
• 3.2.3 实验方法39-41
• 3.3 结果与讨论41-46
• 3.3.1 水稻秸秆与木质素降解内生菌的筛选41-42
• 3.3.2 内生菌回接实验42-43
• 3.3.3 Sd-1 在木质素培养基中生长情况及培养基 pH 变化43
• 3.3.4 Sd-1 木质素降解性能分析43-45
• 3.3.5 Sd-1 菌株水稻秸秆降解能力45-46
• 3.3.6 水稻秸秆扫描电镜（SEM）分析46
• 3.4 本章小结46-48
• 结论48-50
• 参考文献50-58
• 附录 A 攻读学位期间发表的论文58-59
• 附录 B 碱基序列59-61
• 致谢61

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