木质素分解复合菌系LDC的分解特性与细菌组成多样性

利用细菌复合菌系LDC对木质纤维素进行生物处理,研究其分解及产酶特性、细菌组成多样性,为秸秆类木质纤维素资源的生物利用提供依据。用范氏纤维素测定方法测定复合菌系LDC在降解芦苇的过程中木质纤维素含量变化,同时检测分解过程中的发酵液的p H及酶活力变化趋势;运用高通量技术对LDC的16Sr DNA基因的V3-V4区进行测序,分析其细菌组成多样性。LDC具有较强的木质素、半纤维素分解能力,而很少分解纤维素;LDC能够分泌木质素降解酶,漆酶、木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶的最大酶活分别为136.7、1 206.5、3 933.3 U·L-1。LDC秸秆周围的液态培养物(S1)及LDC处理后的秸秆表面(S2)两个样品的细菌组成没有差异、菌属组成丰度存在很大差异。S1中相对量最高的优势菌属为索氏菌属(Thauera,22.32%);S2中相对量最高的优势菌属为:假单胞菌属(Pseudomonas,26.99%)。LDC不分解纤维素且具有较高效的木质素分解能力,对研究木质素的生物降解具有非常重要的意义。     

人工组合纤维素分解复合菌系的构建及各组分对纤维素分解的影响

为研究复合菌系高效协同分解纤维素的机制,从天然富集且高效稳定分解纤维素的复合菌系WSC-9中分离获得的8株细菌纯培养进行组合,构建由3株厌氧菌(W-A、W-B、W-C)和2株好氧菌(W-3、W-5)组成且具有较高纤维素分解能力的组合,PCS培养基中50℃静止培养10 d可分解97.6%的滤纸。组合减少试验显示,W-B为纤维素分解的关键菌株,减少组合中任一菌株均会降低滤纸分解率,培养基中代谢产物乙醇、乙酸、丙酸等含量也发生变化。W-3和W-5对厌氧菌分解滤纸具有辅助作用,W-B和W-C分别对滤纸分解初期的乙醇和后期的己酸含量有重要影响,厌氧菌对培养基p H均有调节作用。     

低温木质纤维素分解复合菌系PLC-8对玉米秸秆的分解特性

为提高东北寒区玉米秸秆的分解效率,突破低温的瓶颈,探讨了低温木质纤维素分解复合菌系PLC-8对玉米秸秆的分解效果及其微生物多样性.通过pH、玉米秸秆的减重、木质纤维素的含量、酶活性、有机酸含量等指标评价玉米秸秆的分解效果,采用变性凝胶电泳(DGGE)和高通量测序技术研究其微生物多样性.结果表明:pH先下降后回升至接近初...     

人工组合复合菌系分解木质纤维素特征研究

为研究人工组合复合菌系降解木质纤维素的效果以及降解过程中微生物群落变化特征。首先对天然复合菌系PLC-8进行分离纯化,随后将筛选出的5株细菌和2株真菌进行组合,构建3种简化的复合菌系,分别为F1、F2和F3。随后,设计秸秆降解试验,利用DGGE方法测定3种复合菌在分解纤维素过程中微生物群落的变化特征,并进行相关的理化分析。结果表明：人工组合复合菌系F3分解木质纤维素的能力最强,在分解木质纤维素30d内秸秆平均减重率为39.80%,半纤维素下降52.64%,纤维素下降25.8%,木质素下降6.26%。在第15天时纤维素内切酶、纤维素外切酶、滤纸酶、β-葡萄糖苷酶、木聚糖酶的活性已经达到整个分解过程的最高值,分别为0.09、0.08、0.09、0.07和0.11U/mL。复合菌系F3能够自我调节pH,从而改变溶液的pH从微酸性至微碱性,F3的微生物群落呈现出真菌-细菌稳定共存的状态,并且能够长时间保持稳定。因此,人工组合复合菌系F3是稳定、高效的木质纤维素降解复合菌系。     

利用废纸产纤维素酶复合菌系的筛选及性质研究

为了获得1组能够高效分解废纸并产胞外纤维素酶的复合菌系,采用外淘汰法,在常温条件下以土壤及枯枝落叶为菌源,以废打印纸为唯一碳源,筛选得到1组复合菌系PSD。结果表明,该复合菌系能够在6 d内分解纸总质量的71%,其中纤维素降解率为72%,半纤维素降解率为48%。此外,羧甲基纤维素酶活性在分解3 d时达到最高值3. 26 U/m L,半纤维素酶活性在分解4 d时达到最高值6. 37 U/m L。当培养温度在25～35℃,培养基p H值在6. 0～8. 0,培养基为Hutchinson时,复合菌系具有较好的纸分解效果和产酶活性。利用16S及26S rRNA克隆技术分析微生物组成结果表明,该复合菌系由细菌和真菌组成,其中细菌主要包括厚壁菌门、变形菌门及拟杆菌门,真菌主要包括波氏假性霉样菌(Pseudallescheria boydii)。由研究结果可知,得到的复合菌系PSD能够有效分解废纸并同时分泌纤维素酶,对打印纸废弃物的分解及资源利用具有一定的应用意义。     

纤维素分解复合菌系WSC-9中厌氧细菌的分离

复合菌系WSC-9是一组具高效稳定分解纤维素能力的细菌复合群体。为了研究其微生物组成,以纤维素分解情况为依据,分离复合菌系中具有纤维素分解能力的厌氧纯培养菌株,通过16S rDNA基因序列初步分析确定系统发育地位。从WSC-9中获得1株可有效降解纤维素的严格厌氧细菌WSC-9-7,50℃培养10 d,稻秆的总干重减少了47%。WSC-9-7为杆菌,产孢,能够利用纤维二糖、纤维素、滤纸、稻秆等。经数据库比对,与菌株HAW-RM37-2-B-1600d-W(FN563295)的相似性达到99%,与Clostridium islandicumAK1(EF088328)的相似性为98%。其中,Clostridium islandicumAK1厌氧且可以分解多糖类物质,获于冰岛的热泉;HAW-RM37-2-B-1600d-W在堆肥样品的克隆结果中获得,未获得纯培养。菌株WSC-9-7与这两株细菌均为嗜高温的严格厌氧细菌。初步判断菌株WSC-9-7可能是Clostridium属中的一个成员。     

一组纤维素-林丹分解菌复合系的稳定性研究

本试验通过对一组高效降解纤维素林丹的复合微生物菌系的性质、功能和菌种组成进行研究,以确定该菌系的稳定性.结果表明,该复合系能在较大的pH范围内保持高的纤维素林丹分解活性,不同培养代在培养过程中的pH均呈现先降后升的趋势;不同代次的复合系在培养第3 d时对滤纸的分解率均达到了90%以上,在第7 d时对林丹的降解率均达到50%以上,且差异很小,说明该复合菌系产酶及分解纤维素和林丹的能力也已经非常稳定;平板培养基培养证明该复合菌系全部由细菌组成,用变性梯度凝胶电泳(DGGE)法比较来源于不同培养代的16S rDNA条带,分析菌种组成的变化,结果显示,不同培养代的菌种组成的主要条带没有变化,在DGGE图上出现的菌种能够稳定存在.     

海鲜菇栽培料中细菌菌落结构及多样性分析

采用高通量测序技术研究海鲜菇栽培料中的细菌群落多样性、微生物群落组成,结果表明,海鲜菇栽培料细菌16S rDNA的V3～V4区测序共获得52 192条序列,10 588个OTU数目,栽培料中具有较多的微生物群落;群落中,变形菌门占92.71%,γ-变形菌纲占75.77%,假单胞菌目占69.76%,莫拉氏菌科占68.73%,不动杆菌属占66.30%。     

桉树枝瘿姬小蜂雌成虫体内可培养细菌分离鉴定及多样性分析

[目的]明确桉树枝瘿姬小蜂(Leptocybe invasa Fisher&La Salle)体内可培养细菌多样性,为利用微生物防治该害虫打下基础.[方法]利用传统的细菌分离培养与鉴定方法,结合16S rDNA测序和系统发育分析,对刚羽化的桉树枝瘿姬小蜂雌成虫体内可培养细菌进行多样性分析.[结果]从桉树枝瘿姬小蜂体内分离出11株细菌,经鉴定归类于3个门(厚壁菌门、放线菌门和变形菌门)3个纲(芽孢杆菌纲、放线菌纲和γ-变形菌纲)4个目(芽孢杆菌目、微球菌目、乳酸杆菌目和肠杆菌目)8个科(芽孢杆菌科、微杆菌科、葡萄球菌科、乳酸杆菌科、纤维单胞菌科、微球菌科、肠杆菌科和类芽孢杆菌科)8个属(芽孢杆菌属、微杆菌属、葡萄球菌属、片球菌属、纤维单胞菌属、微球菌属、埃希氏杆菌属和类芽孢杆菌属),其中,厚壁菌门(Firmicutes)6株,为优势类群;芽孢杆菌属(Bacillus)3株,为优势菌属.[结论]桉树枝瘿姬小蜂体内可培养细菌具有丰富的多样性.     

高效稳定纤维素分解菌复合系WSC-6的筛选及其功能

以麦秸垛下的土壤和麦秸为原料的堆肥为材料，利用限制性培养技术，经过多代淘汰及其不同系之间的组配，最终筛选构建了一组木质纤维素分解菌复合系WSC-6。复合系100mL培养液在50℃下静止培养72h，可以分解0．48g滤纸、0．38g棉花和0．14g稻秆。在发酵液初始pH5-9的范围内，可以高效分解滤纸，且复合系均可以把发酵液的pH调节到中性，并最终稳定在8．0～8．5之间。在连续添加滤纸的情况下复合系可以保持纤维素分解活性20d以上，在滤纸分解过程中发酵液的pH维持在6．5以下，当滤纸分解完毕后pH恢复到8．0～8．5之间。     

麦秸饲料转化中木质纤维素软化技术研究

为解决秸秆饲料转化中消化率低的问题,开发秸秆分解软化技术,优先分解部分半纤维素,以小麦秸秆为原料,以半纤维素分解为特色的分解菌复合系为接种剂,对麦秸进行高温发酵分解,通过检测秸秆木质纤维素各成分的动态、发酵参数变化,以及PCR-DGGE为手段的微生物群动态监测,研究秸秆木质纤维素结构松散的规律。结果表明,经过高温发酵,秸秆中半纤维素显著降解,9d时半纤维素和纤维素分别分解了11.2%和9.3%在高温发酵过程中,微生物群以细菌为主体,真菌种类较少,且细菌群中以接入的分解菌复合系的组成菌占优势。说明向高温发酵体系中添加分解菌复合系可以有效促进发酵进程,使麦秸在发酵第9d时半纤维素的降解达到要求,有效地松散了秸秆结构。     

沙棘根瘤内生菌株库构建与微生物多样性分析

  目的  沙棘Hippophae rhamnoides根瘤中拥有丰富的微生物资源，探究根瘤内生菌微生物多样性，比较高通量测序与纯培养方法的优劣。  方法  运用16S rRNA高通量测序技术探究沙棘根瘤内生菌相对丰度和多样性差异，并对根瘤内生菌进行分离纯培养，以完成内生菌株库初步构建。  结果  ①传统分离方法得到纯培养菌株96株，共4门8纲8目13科19属。在门分类水平上，相对丰度较高的主要为变形菌门Proteobacteria和厚壁菌门Firmicutes。②高通量测序分析6组样品(M1~M6)中共有14门34纲89目148科314属。在门分类水平上，相对丰度较高的主要为放线菌门Actinobacteria和变形菌门，两者相对丰度之和为87.50%~97.10%。在属的分类水平上，弗兰克氏菌属Frankia占绝对优势，相对丰度为20.12%~74.81%，平均相对丰度为51.49%。③高通量测序与纯培养方法的结果有明显差异，在科和属的分类单元上差异较大。  结论  2种方法都体现沙棘根瘤内生菌的多样性，但纯培养方法仅能够分离到部分内生菌，难以评估物种组成及相对丰度。高通量测序分析能够更为全面地反映多样性信息，且为优化纯培养条件而分离特定物种奠定基础。图3表3参41     

鄱阳湖7个河口水体中细菌多样性和组成特征

本文对鄱阳湖7个河口(赣江、抚河、信江、乐安河、昌江、饶河和修河)水体的理化特性进行了分析,并采用细菌16S r RNA基因Mi Seq测序的方法对其多样性和组成进行了研究。结果表明,乐安河水体总氮含量最高,信江水体总磷含量最高。乐安河、修河和饶河水体细菌丰度高于其它河口,而修河、昌江和饶河水体细菌多样性则相对较高。水体细菌群落组成分析结果表明,在7个河口水体中变形菌门细菌均占优势,其次为放线菌门和拟杆菌门细菌。而在纲水平,在7个河口水体中β-变形菌纲细菌占优势,其次为α-变形菌纲细菌和放线菌纲细菌。相关性分析结果表明,水体p H和细菌群落多样性呈显著负相关关系,而总氮和氨态氮含量和细菌群落多样性呈显著正相关性。     

嗜碱纤维素分解细菌的筛选·鉴定及酶活分析

[目的]从新疆某棉浆废水生化处理系统中分离具有纤维素分解能力的耐碱细菌，分析其物种多样性及纤维素分解酶活性，为生物法处理碱性、纤维素含量高的废水提供菌株。[方法]采用4种特异性碱性培养基分离耐碱细菌，采用刚果红染色法对其中纤维素分解菌进行筛选，通过16S rRNA基因序列分析和生理生化试验对纤维素分解细菌进行初步分类鉴定，采用DNS法对其进行酶活测定。[结果]从各类样品中分离出50株耐碱细菌，筛选出12株纤维素分解细菌，其中有7株芽孢杆菌(Bacillus)、2株涅斯捷连科氏菌(Nesterenkonia)、1株耐盐短杆菌(Brevibacterium halotolerans)、1株假单胞菌(Pseudomonas)、1株另类希灭氏菌(Alishewanella),大部分菌株的最适pH为11～12,且具有良好的耐盐性和纤维素分解酶活力。菌株49228和49239分别与Nesterenkonia flava CAAS 251(T)、Pseudomonas indoloxydans IPL-1(T)的最大相似性为97.71%和98.5%,疑似为潜在的新物种。[结论]该结果初步明确了棉浆废...     

鹅肠道纤维分解茵的分离筛选及酶活力研究

从吉林白鹅回肠、盲肠内壁刮取物中分离筛选出4株纤维素分解细菌.在羧甲基纤维素钠、豆秆粉等组成的液体发酵培养基中菌株M6的最大酶活力达到51.4 u.酶的最适作用温度60℃,其中菌株M6产生的酶在pH 4时酶活力较高,而其他3株菌产生的酶在pH 6时酶活力较高.模拟鹅盲肠条件,将单菌株及复合系菌株分别接种到苜蓿、玉米秸秆及羊草中,发现接种H1×M2×M6菌株的苜蓿中的粗纤维降解率达到了7.87%.     

2种立地条件下沙棘林地土壤中细菌多样性比较

利用高通量测序技术对陕西省中部和北部2个中国沙棘林地（永寿县马坊镇马坊林场和榆林市榆阳区转龙湾乡）表层（5~20 cm）土壤中细菌的特征区域进行检测,对比分析了2个林地土壤细菌群落结构和组成,并分析弗兰克氏菌科各细菌属的相对丰度与年平均降雨量和主要土壤营养因子之间的关系,以阐明环境条件对沙棘林地表层土壤中弗兰克氏菌群落的影响。结果表明,转龙湾林地土壤中细菌菌群丰富度指数（Ace指数和Chao1指数）高于马坊林地,而2个地区的细菌群落多样性指数（Shannon指数和Simpson指数）差异不大。从马坊和转龙湾林地土壤中分别获得89 467条和85 279条测序序列,可归类为2 658条和2 887个操作分类单元（operational taxonomic unit,OTU）,其对应的细菌分属于26个门66个纲144个目275个科474个属和30个门75个纲164个目322个科584个属;2个林地在门和纲组成上的一致性分别达到83%和78%;在细菌目和科的分类水平上,2个林地土壤细菌群落中相对丰度较高的细菌目的组成、以及这些目所含的主要细菌科的组成高度相似,但各菌目以及同一菌目中各菌科的相对丰度在不同林地之间存在明显差异。弗兰克氏菌目（Frankiales）细菌在马坊和转龙湾2个林地中的相对丰度均比较低,分别只有0.44%和0.76%;从2个林地土壤中共获得弗兰克氏菌目下的 20条OTU代表序列（其中共有序列19条）,分属于7个科12个属;弗兰克氏菌科（Frankiaceae）弗兰克氏菌属（Frankia）在土壤营养条件较好、降雨量较多的马坊林地土壤中的相对丰度占该目细菌的5.57%,显著高于土壤营养条件较差、降雨量较少的转龙湾林地（相对丰度在该目中为0.77%）。据此,可计算出弗兰克氏菌属在2个沙棘林地土壤整个细菌群落中的相对丰度分别仅为0.011%和0.002%。弗兰克氏菌属的相对丰度与土壤全N和碱解N含量以及年平均降雨量呈显著正相关。综上所述,不同立地条件下沙棘林地表层土壤中细菌群落组成差别不大,但各类细菌的相对丰度差别较大;具有固N能力的弗兰克氏菌属细菌的相对丰度很低,而在降雨较为充沛、以及土壤有机质和矿质营养条件较为丰富的立地条件下,其相对丰度显著高于降雨较为稀少和土壤较为贫瘠的立地条件。     

4组常温分解小麦秸秆复合菌系的比较研究

为筛选常温高效产酶复合菌系,分别以枯叶土壤、牛粪、堆肥和自然腐烂的小麦秸秆为微生物源,通过外淘汰法筛选了4组常温分解小麦秸秆并产胞外酶的复合菌系WSD-5、N、M和D。培养15d后,WSD-5分解小麦秸秆75.6%,而N、M和D的分解率分别为65.0%、69.4%和67.5%。通过各复合菌系对小麦秸秆纤维素、半纤维素和木质素成分的分解比较,可知WSD-5复合菌系具有明显的分解优势:相对于初始秸秆,WSD-5复合菌系使麦秆中的纤维素、半纤维素和木质素分别减少了94.2%、81.9%和21.3%。4组复合菌系虽然均检测到纤维素酶、木聚糖酶及滤纸酶的酶活性,但以WSD-5复合菌系的酶活性为最高。其中滤纸酶活性最高为1.30U/mL,纤维素内切酶活性达4.35U/mL,外切酶活性达到0.60U/mL,β葡萄糖甘酶活性达到0.43U/mL,木聚糖酶活性达到15.16U/mL。特异引物PCR结果显示,WSD-5复合菌系由真菌和细菌共同组成。     

叉角厉蝽不同发育阶段肠道细菌群落组成、多样性及功能预测

【目的】分析天敌昆虫叉角厉蝽[Eocanthecona furcellata (Wolff)]不同发育阶段肠道细菌群落组成及多样性,并预测其功能,为深入了解肠道细菌对叉角厉蝽生长发育和营养获取方式的影响及开发新的害虫生物防治策略提供理论依据。【方法】选取叉角厉蝽1龄、2龄、5龄若虫和7日龄雌、雄成虫,分别提取其肠道细菌基因组DNA。利用单分子实时测序技术对肠道细菌16S rRNA序列全长进行测序,统计操作分类单元（OTU）数量,分析肠道细菌群落组成结构与多样性,并采用PICRUSt预测肠道细菌功能。【结果】从叉角厉蝽15个肠道样品中共得到202401条有效序列,聚类为222个OTUs,其中共有OTUs为5个。共注释到19门32纲62目103科154属188种细菌,优势门、纲、目、科、属、种分别为变形菌门（Proteobacteria,72.22%）、γ-变形菌纲（Gammaproteobacteria,72.21%）、肠杆菌目（Enterobacterales,72.11%）、肠杆菌科（Enterobacteriaceae,49.39%）、西地西菌属（Cedecea,49.24%）和奈...     

食用菌菌糠堆肥化发酵特性及腐熟进程

为探究外源木质纤维素分解菌微生物复合系对食用菌菌糠堆肥腐熟化的腐熟进程,开发食用菌菌糠的肥料化处理技术,将食用菌菌糠与猪粪混合堆制.以未添加木质纤维分解菌复合系的堆肥为对照,探讨木质纤维分解菌复合系对食用菌菌糠堆肥化发酵特性与腐熟进程的影响.结果表明:添加木质纤维素分解菌复合系的堆体比不添加对照处理的堆体提前3 d达到...     

高效稻秆降解菌的分离鉴定

为实现稻秆快速降解、原位还田,利用秸秆粉平板和刚果红-纤维素平板从土壤中初步筛选出4株降解稻秆能力较强的细菌,进行菌落特征和菌体形态观察;运用DNS法测定4种细菌的纤维素酶活变化曲线,分析稻秆失重率及残渣含量发现其中两株细菌降解效果更优;利用16Sr DNA序列分析鉴定菌属,随后将4株细菌建立复合菌系降解稻秆。结果表明,35℃、180r/min摇床培养15d后发现菌XJ1、XJ2、XJ8、XJ9处理的稻秆降解率分别达到78.04%、72.68%、68.48%和76.58%。菌XJ1为地衣芽胞杆菌属,菌XJ9为高温芽孢杆菌属。37℃、180r/min摇床培养3d后复合菌系稻秆降解率达50.16%,培养7d时稻秆降解率达58.32%。