降解水稻秸秆的好氧性丝状真菌菌株的分离筛选与初步鉴定

[目的]对特定生态环境（腐烂的稻草）中的微生物进行分离筛选,并就这些微生物菌株对水稻秸秆的降解能力进行研究和分析.[方法]利用以微晶纤维素粉等只含纤维素成分的原料作唯一碳源的培养基对从稻草秸秆中分离筛选到的7株可降解稻草秸秆的丝状真菌菌株进行分离和筛选,通过形态学观察和生理生化特性2个层次对其进行鉴定.同时,对这些菌株降解水稻秸秆的能力进行了研究.[结果]试验发现,筛选出的7株菌株中有2株属于多轮青霉组,2株属于烟色曲霉组,1株小孢根霉组,1株梨卵形孢组以及1株总状枝毛霉组.其中1株烟色曲霉组和1株卵形孢组降解秸秆纤维素能力较强,另有1株烟色曲霉组和1株卵形孢组降解秸秆半纤维素能力较强.[结论]研究可为微生物菌种降解水稻秸秆的能力研究提供参考.     

菌株XC6的筛选及其对稻草的降解研究

以稻草降解率为指标,以稻草粉为唯一碳源,从霉变的稻草、麦秸、枯枝烂叶等天然纤维素中分离获得一批天然纤维素降解菌,并从中筛选出1株对稻草降解能力较强的真菌.根据对其形态鉴定和18S rDNA序列分析发现,该菌株与烟曲霉(Aspergillus fumigatus)的同源性为100%, 将该菌株命名为XC6.XC6对稻草纤维素、半纤维素及稻草总降解率分别为72%、93%及84%.     

稻草秸秆饲料中微生物菌株的分离与鉴定

为了从稻草秸秆饲料中筛选高效降解纤维素的微生物菌株,运用PDA平板培养基连续培养的方法分离纯化微生物菌株,并结合形态学、生化和分子鉴定,对产纤维素酶能力强的菌株进行筛选。结果表明,从2种稻草秸秆饲料中共筛选出菌株31种,鉴定出放线菌12种、细菌8种、真菌11种;分离得到具有较强产纤维素酶能力的放线菌1株和细菌1株,可进一步应用于秸秆降解研究。     

稻草秸秆降解菌的筛选及其初步鉴定

本研究选取吉林市近郊稻草堆肥及长白山原始森林土样,以稻草秸秆粉为唯一碳源进行富集培养,利用愈创木酚为底物进行初筛,最终筛选得到了1株降解特性较强菌株JNKJ5;进一步经过形态学观察和ITS序列分析,该菌株初步鉴定为糙皮侧耳(Pleurotusostreatus)。     

纤维素降解细菌对玉米秸秆的降解效果

为了寻找高效纤维素降解菌,提高秸秆降解效果并缩短秸秆腐解时间,从腐烂秸秆及附近土壤中,筛选获得高效秸秆纤维素降解细菌,并研究其对秸秆纤维素的降解能力。利用羧甲基纤维素钠培养基分离纤维素降解菌,结合纤维素刚果红测定、滤纸条降解试验和秸秆失重法筛选到2株具有纤维素降解能力的细菌(CMC-red、CMC-I),经16S r DNA序列分析,初步鉴定菌株CMC-red为Massilia arvi菌属,菌株CMC-I为黄杆菌属(Flavobacterium banpakuense)。菌株CMC-red的降解能力强,10 d可将滤纸降解成糊状,10 d内对秸秆的降解率可达24. 14%。通过分析红外光谱和扫描电镜图可以得出,经纤维素降解菌降解的秸秆纤维素、半纤维素的吸收峰减弱,纤维素的结构变得疏松。筛选获得的2株细菌中,菌株CMC-red对秸秆具有显著的降解效果。     

一株高效纤维素降解细菌的筛选、鉴定及酶活测定

以胶南玉米秸秆堆积物为菌源,分离、筛选高效降解纤维素的菌株,并对其进行鉴定和酶活测定。结果表明:采用以秸秆为唯一碳源进行富集培养及刚果红脱色圈的方法,从胶南玉米秸秆堆积物中筛选出能降解纤维素的菌株10株;通过比较透明圈大小,筛选出一株产酶能力较高的菌株0901;采用3,5-二硝基水杨酸比色法(DNS)测定菌株0901的纤维素酶活为1 267.43 U/m L;根据序列比对结果,构建关于0901的系统发育树,结合其形态特征和生理生化特性将其鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis);通过菌株对玉米秸秆的降解对其降解效果进行验证,降解30 d后玉米秸秆失重率为36.2%。表明,分离筛选出的枯草芽孢杆菌菌株0901的纤维素降解能力较高。     

红侧耳双核菌株降解稻草木质纤维素研究

【目的】深入研究红侧耳双核菌株降解稻草的过程,为开发利用富含木质纤维素的秸秆资源奠定基础。【方法】对BS02、BS09、BS15和BS17等4株红侧耳双核菌株降解稻草过程中,纤维素酶、MnP酶、LiP酶和漆酶的酶活及木质素与纤维素降解率、粗蛋白含量和稻草表面结构的变化等指标进行了测定与分析。【结果】4株红侧耳双核菌株酶活的变化与其对稻草木质纤维素的降解率之间具有一定的相关性,BS17的纤维素酶活、纤维素降解率和粗蛋白产率较高,BS09的MnP、LiP酶活和木质素降解率较高,BS15的漆酶酶活较高。利用扫描电子显微镜对降解稻草秸秆的表面结构进行观察,可看到该菌株主要降解稻草的薄壁细胞,使其发生严重皱缩。【结论】红侧耳在农作物秸秆的综合利用方面具有良好的应用前景。     

高效纤维素降解菌的筛选

对实验室现有14个霉菌菌株进行筛选,得到3株具有高效纤维素降解能力的菌株,分别为AL11、AL12、AL14。纤维素CX酶活力分别为706.7,733.3,725.0U.g-1.min-1;还原糖生成量为17.18,17.92,17.35mg.g-1;固体曲发酵培养基(麦麸∶稻草粉=37∶)失重率分别为57.8%,62.4%,58.8%。这3个菌株纤维素降解能力明显高于其他菌株。     

多重荧光标记结合拉曼光谱原位研究多粘芽胞杆菌降解秸秆的生物膜特征

利用多粘芽胞杆菌（Paenibacillus polymyxa SYX-1）快速降解稻草秸秆,用多重荧光标记技术进行标记,共聚焦激光显微镜观察（CLSM）并结合激光拉曼光谱（Raman）,原位研究纤维素降解过程中形成的生物膜特征,进一步探究植物纤维的酶解机制。共聚焦激光扫描跟踪结果表明：在0~13 d的降解过程中,SYX-1菌株定殖的稻草秸秆表面物质成分呈复杂化趋势,表明在秸秆表面有良好的生物膜形成;拉曼光谱结果显示SYX-1菌株对稻草秸秆的降解主要发生在拉曼强度1580~1590 cm-1处,证实了相关秸秆纤维素降解酶主要以β-折叠构象和无规卷曲构象共存。多重荧光标记技术和拉曼光谱手段相结合,可以作为深入研究纤维素降解过程中生物膜的形成特征及探究植物纤维酶解机制的有效手段。     

新疆寒冷地区腐木中产纤维素酶菌株的筛选与低温产酶特性

为筛选出能在低温条件下高效降解纤维素的菌株,提高秸秆在低温条件下纤维素的降解速度,以新疆寒冷地区腐木为试验材料,对低温纤维素降解菌进行筛选,在4 ℃条件下筛选得到4株可在低温下生长且具有纤维素降解作用的真菌,通过形态学和分子生物学的方法对低温菌进行鉴定,分别为产黄青霉(Penicillium chrysogenum)、桔绿木霉(Trichoderma citrinoviride)2株、脉纹孢菌(Neurospora sitophila);耐冷试验表明,筛选获得的菌株都为耐冷菌。通过对4株低温菌产酶特性进行研究,结果表明,菌株产纤维素酶的最佳培养时间为9 d,培养基最适初始pH值为7,最佳温度为25 ℃,最佳接种量为5%。秸秆降解试验表明,筛选获得的4株真菌对秸秆具有降解能力,对玉米秸秆降解效果最好,酵解率都在40%以上。     

高效纤维素分解菌复合系的筛选构建及其对秸秆的分解特性

选以高温期的堆肥样品为材料，经过多代淘汰及不同系之间的组配，最终筛选构建了一组木质纤维素分解菌复合系，在分别以滤纸、脱脂棉、稻秸和锯末为碳源时，该复合系对天然纤维素含量高的滤纸和脱脂棉分解活性强，对纤维素含量较低、木质素含量相对高的锯末分解率最低。对稻秸的分解试验结果表明，该复合菌系在发酵初期对可溶性糖和淀粉的分解利用率远远高于对纤维素和半纤维素的分解，在整个发酵过程中，稻秸重量的变化与发酵液的pH变化有很大的一致性，发酵前5d内复合系对纤维素的分解活性最高。到发酵结束时，纤维素和半纤维素含量分别降低了7．39％和43．76％，而木质素在整个发酵过程中几乎不分解。     

水稻秸秆降解研究进展

水稻秸秆是一种重要的生物质能源,其降解关系着农田资源的再利用与环境保护。目前大量的秸秆采 用焚烧处理既浪费资源又污染环境。秸秆中的纤维素、半纤维素和木质素等成分导致水稻秸秆降解率低。目前常用 的降解方法可以分为直接还田、物理降解、化学降解以及生物降解,其中通过秸秆与微生物作用的生物降解法是目 前处理秸秆最实际且有效的方法另外随着转基因水稻的问世,转基因水稻秸秆的基因、蛋白质残留情况是当前研 究的热点。     

两种白腐菌降解油菜秸秆效果的研究

研究两种白腐菌N1和N2及三种固体培养料配方(1、2和3)对油菜秸秆纤维性物质(纤维素、半纤维素和木质素)降解率和粗蛋白水平的影响.结果表明,随着发酵时间的延长, N1和N2对油菜秸秆中纤维素、半纤维素及木质素的降解率和粗蛋白含量的提高均有增加的趋势;木质素降解效率N1前20d高于后20d,并一直保持较高水平,说明N1菌株有优先选择降解木质素特性,N1优于N2(P＜0.01);同一菌株,配方1均好于配方2和3(P＜0.01).     

高效纤维素分解菌的分离及秸秆降解生物效应

秸秆还田可以改善土壤肥力、保护生态环境、促进农业可持续发展,土壤微生物特别是与纤维素降解有关的微生物在秸秆还田过程中起关键性作用。从长期堆放农业秸秆的土壤中采用羧甲基纤维素固体培养基平板稀释法和赫奇逊滤纸条液体培养基富集法分离纤维素分解菌;刚果红染色法和CMC酶活力测定法筛选高效纤维素分解菌;采用培养特性、形态特征和分子生物学方法对菌种进行鉴定;通过测定秸秆失重率和纤维素、半纤维素和木质素的含量及降解率研究其降解玉米秸秆的效果;并测定其处理的玉米秸秆粉末对紫苏和油菜生长的影响。结果在分离到的16种纤维素分解菌中筛选出高效纤维素分解菌菌株HLF4和YDL3。HLF4和YDL3菌株分别鉴定为栗褐链霉菌(Streptomyces badius)和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。HLF4和YDL3及混合菌株处理的玉米秸秆分解能力与对照相比均显著提高;其中HLF4+YDL3混合菌株处理效果优于单菌株,其玉米秸秆失重率、半纤维素降解率、纤维素降解率以及木质素降解率分别比对照高52.00%、46.65%、42.11%和31.19%。用纤维素分解菌酵解的秸秆还田处理的紫苏和油菜叶片的超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)、过氧化氢酶(hydrogen peroxidase,CAT)活性和叶绿素含量以及生长指标均显著高于对照;特别是用HLF4+YDL3混合菌株处理的各项指标显著高于单菌株处理。筛选的HLF4和YDL3菌株分解纤维素能力较强,且其混合菌株的分解纤维素能力更强,可作为高效纤维素分解菌用于田间种植。     

一组高温高效纤维素分解菌群的筛选及功能特性研究

从木质纤维材料堆肥样品中驯化筛选出一组高温型纤维素分解菌群N6,对其纤维素分解功能特性进行了研究.结果表明,N6培养体系的pH稳定在6.4～8.0之间,降解纤维的适宜温度为50～ 60℃,最高纤维素酶活(CMCase)为0.83 IU/mL;在50℃下,N6在4d内可使滤纸降解90.0％以上,6d内可使玉米秆粉或稻草粉分别降解75.0％和86.4％,9d内可使玉米秆粉或稻草粉分别降解失重79.0％和90.4％,对木薯渣的降解率也在30.0％以上.可见,N6具有降解天然木质纤维的高活性,是可应用于木质纤维材料生物转化的优良菌群.     

木霉菌和白腐菌对水稻秸秆降解的影响

通过差重法进行定量测定,研究了康宁木霉和白腐菌株黄孢原毛平革菌对水稻秸秆降解的影响及其降解规律。结果表明:秸秆发酵过程中纤维素、半纤维素、本质素在前28 d降解的很快,之后降解减缓。木霉菌和白腐菌配合使用降解效果最好,在70 d内纤维素被降解38.18%,半纤维素被降解53.99%,木质素被降解33.91%。     

复合菌系发酵条件及其牛粪堆肥纤维素降解的影响

[目的]为快速降解堆肥中的纤维素提供理论依据。[方法]从碳源、氮源、固液比、接种量、培养基初始pH值等方面,研究复合菌系产酶条件,及其对牛粪堆肥纤维素降解的影响。[结果]酶活力最高培养基配方为稻草粉∶麸皮=6∶4,豆饼粉2%,固液比1.0∶2.5,接种量10%;最佳培养条件：pH值为7.5,装料量50g,培养温度32℃,培养时间6d。在该条件下,CMC、FPA酶活力分别达到4564.86、624.13IU/g,堆肥结束时,纤维素降解率为74.24%。[结论]复合菌系能有效促进堆肥纤维素降解,加快堆肥腐熟速度。     

外源氮肥、磷钾肥对棉秸秆堆腐的影响

【目的】研究外源氮肥、磷钾肥对棉花秸秆腐解过程的影响,为棉秸秆肥料化、基质化利用提供理论依据。【方法】采用网袋堆制熟腐法,设置棉秸秆自然堆腐、棉秸秆添加氮肥(尿素)堆腐、棉秸秆添加磷钾肥(磷酸二氢钾)堆腐共3个处理,分别在堆腐的前期(0~7 d)、中期(7~14 d)、后期(14~21 d)、末期(21~28 d)取样,测定棉秸秆质量及纤维素、半纤维素、木质素含量,分析棉秸秆累积失重率和阶段失重率,以及3种纤维成分的累积降解率和阶段降解率。【结果】添加氮肥可提高棉秸秆累积失重率,比自然堆腐提高6.7%;添加磷钾肥后,棉花秸秆失重率比自然堆腐降低了6.3%。添加氮肥后棉秸秆的降解速率在堆腐初期与自然堆腐相比有明显下降,之后降解速率加快。自然堆腐和添加磷钾肥处理的降解速率在堆腐初期最快,中期有显著下降,之后缓慢上升。添加氮肥和磷钾肥均能提高纤维素、半纤维素和木质素的降解率。在堆腐末期,和自然堆腐相比,添加氮肥或磷钾对纤维素的累积降解率分别提高178.29%和47.82%;添加氮肥和磷钾肥对半纤维素的累积降解率基本相同,提高幅度在40.6%左右;添加氮肥和磷钾对木质素的降解率分别提高9.13%和59.6%。纤维素降解最快阶段,添加氮肥是出现在堆腐末期,磷钾肥是出现在堆腐后期,CK是出现在前期和中期。半纤维素降解最快阶段,3种处理都是在堆腐前期。木质素降解最快阶段则都出现在堆腐前期和中期。【结论】添加氮肥和磷钾肥均能促进棉秸秆堆腐的降解程度,氮肥降解程度要高于磷钾肥,氮肥对棉秸秆的降解趋势与CK和磷钾肥有不同之处。氮肥对纤维素降解的促进程度要高于磷钾肥;氮肥和磷钾肥对半纤维素降解的促进程度基本相同;磷钾肥对木质素降解的促进程度要高于氮肥,降解变化过程也不相同。