白蚁肠道微生物与CO2和CH4排放的研究

白蚁是生态系统中的一个重要物种,其消化木质纤维素的总量和效率均很高.白蚁体内的酶系、微生物群落等肠道微生物为木质纤维素的降解、碳循环和甲烷的形成提供了高效的机制.白蚁是陆地生态系统中温室气体代谢的重要影响因素.由于白蚁种类的差异,食性分化与季节变化,有关白蚁活动对温室气体排放的影响估算仍存有较大的不确定性.     

食木白蚁肠道降解木质素及环境内分泌干扰物细菌的筛选与特性研究

本研究从黄胸散白蚁、黑胸散白蚁、圆唇散白蚁、台湾乳白蚁4种食木白蚁肠道中筛选出了33株木质素及环境内分泌干扰物降解细菌。分子生物学鉴定结果为属于13个属,其中发现可高效利用木质素的Enterobacter sp.YC105C和可高效利用环境内分泌干扰物的Pseudomonas sp.Hu109A 2株菌。结果表明,食木白蚁肠道内存在大量可降解木质素的共生细菌,这些细菌多数也能够降解环境内分泌干扰物,这对废弃木质纤维素生物质的可再生利用,以及环境有机污染物的生物治理提供了独特的微生物资源及重要的理论依据。     

白蚁菌圃中产纤维素酶菌株的鉴定与酶活研究

[目的]提高生物质秸秆降解速度,能够更加充分地利用微生物资源.[方法]以黑翅土白蚁菌圃为菌源,采用平板稀释法初筛分离得到降解纤维素的目标菌株,再复筛得到最优菌株FUN-ce4,然后对其进行ITS序列分析鉴定以及酶稳定性研究.[结果]菌株FUN-4归属于栓孔菌属(Trametes).经对酶活性研究,菌株FUN-4在温度为60℃、pH为4、发酵时间为6 d时酶活相对较高;而温度为40℃、最适pH为5时酶活相对较稳定.[结论]白蚁菌圃中存在活性较高的纤维素降解菌株,可以成为高活性木质纤维素降解酶的重要来源.     

促进木质纤维素类生物质酶解的预处理技术综述

木质纤维素类生物质是通过微生物作用转化为乙醇和氢能的可再生糖资源,酶解木质纤维素是它向乙醇和氢能转化的第1步,但是由于木质纤维素类生物质的高稳定性,要得到较高的酶解率就必须先进行预处理.本研究主要总结了机械粉碎预处理、辐射预处理、稀酸预处理、碱预处理、氧化预处理、高温液态水预处理、蒸汽爆破预处理和生物预处理这些对木质纤...     

复合微生物菌剂在绿化垃圾堆肥中的作用研究

[目的]针对绿化垃圾自然腐化周期长的问题,筛选高效分解木质纤维素的微生物菌株,制备复合微生物接种菌剂,使绿化垃圾粉碎物能够快速腐化,以最终实现绿化垃圾的无公害循环利用.[方法]从自然腐化的绿化垃圾中分离筛选高效分解木质纤维素的微生物菌株,制备复合微生物接种菌剂后接种绿化垃圾粉碎物,检测腐熟料的理化性质和营养成分.[结果]筛选得到能够降解木质纤维素的6株真菌和细菌,并进行初步分类鉴定,绿化垃圾粉碎物接种复合微生物接种菌剂堆制腐化5个月后完全腐熟,腐熟料的主要理化性质和营养成分都达到了有机育苗基质的质量要求.[结论]从自然腐化的绿化垃圾中分离筛选得到了高效分解木质纤维素的微生物菌株,接种复合微生物接种菌剂可明显加速绿化垃圾的腐化过程,为绿化垃圾无公害循环利用提供了依据.     

农作物秸秆木质纤维素生物降解酶及降解菌的研究进展

作为农业副产品,农作物秸秆是一种重要的可再生资源。研究表明,农作物秸秆的主要成分是木质纤维素,而某些细菌和真菌生产的酶具有较好的生物化学性质,可用于木质纤维素的降解。本研究阐述了木质纤维素降解酶的种类和降解机理,综述了水稻秸秆、小麦秸秆和玉米秸秆的降解微生物种类。同时,本研究分析了当前单一菌株和复合菌系的在商业化利用上的不足,展望了未来的发展方向。本研究将为筛选新型优质木质纤维素降解菌和开发纤维素降解菌用于农业秸秆的资源化利用提供依据。     

微生物种群间分工协作在木质纤维素转化中的研究进展

联合生物加工被认为是木质纤维素转化的最理想形式,虽然通过代谢工程改造可以基于单一菌株实现联合生物加工,但过高的代谢压力导致菌株转化效率并不理想。为了系统认识微生物种间分工和实现联合生物加工的理性设计,本文聚焦于天然木质纤维素降解菌群中的种间分工,从底物协同水解、营养因子交叉喂养和“糖骗子”限制的角度综述了目前物种间的分工协作模式,介绍了物种分工在木质纤维素转化中的应用,以及天然木质纤维素菌群中种间分工研究的挑战和未来发展方向,为联合生物加工菌群的构建提供设计原则,推动木质纤维素的高效转化。     

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。     

秸秆养畜模式

一、模式原理 牛、羊等反刍家畜消化的最大特点是通过瘤胃微生物的分解代谢作用,将秸秆中的纤维素、半纤维素等多糖类物质降解为单糖,并转化为挥发性脂肪酸。秸秆中的蛋白质被瘤胃微生物合成菌体蛋白,挥发性脂肪酸和菌体蛋白质被畜体吸收利用。     

秸秆养畜模式

一、模式原理 牛、羊等反刍家畜消化的最大特点是通过瘤胃微生物的分解代谢作用,将秸秆中的纤维素、半纤维素等多糖类物质降解为单糖,并转化为挥发性脂肪酸。秸秆中的蛋白质被瘤胃微生物合成菌体蛋白,挥发性脂肪酸和菌体蛋白质被畜体吸收利用。     

Effect of transferring lignocellulose-degrading bacteria from termite to rumen fluid of sheep on in vitro gas production,fermentation parameters,microbial populations and enzyme activity

The digestive tract of termite(Microcerotermes diversus) contains a variety of lignocellulose-degrading bacteria with exocellulases enzyme activity, not found in the rumen, which could potentially improve fiber degradation in the rumen. The objectives of the current study were to determine the effect of inoculation of rumen fluid(RF) with three species of bacteria isolated from termite digestive tract, Bacillus licheniformis, Ochrobactrum intermedium, and Microbacterium paludicola, on in vitro gas production(IVGP), fermentation parameters, nutrient disappearance, microbial populations, and hydrolytic enzyme activities with fibrous wheat straw(WS) and date leaf(DL) as incubation substrate. Inoculation of RF with either of three termite bacteria increased(P0.05) ammonia-N concentration compared with the control group(free of termite gut bacteria). Termite bacteria inoculation had no effect(P0.05) on gas production characteristics, dry matter, organic matter and neutral detergent fiber disappearance, pH, and concentration and composition of volatile fatty acids. Population of proteolytic bacteria and protozoa, but not cellulolytic bacteria, were increased(P0.05) when RF was inoculated with termite bacteria with both WS and DL substrates. Inoculation of RF with termite bacteria increased protease activity, while activities of carboxymethyl-cellulase, microcrystalline-cellulase, α-amylase and filter paper degrading activity remained unchanged(P0.05). Overall, the results of this study indicated that transferring lignocellulose-degrading bacteria, isolated from digestive tract of termite, to rumen liquid increased protozoa and proteolytic bacteria population and consequently increased protease activity and ammonia-N concentration in vitro, however, no effect on fermentation and fiber degradation parameters were detected. These results suggest that the termite bacteria might be rapidly lysed by the rumen microbes before beneficial effects on the rumen fermentation process could occur.     

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.     

以别墅乳白蚁饵剂防治为例论区域白蚁防治技术

区域白蚁防治技术强调的是在大面积的独立区域内持续抑制白蚁种群活动,使之不足以成害,力求技术上可行、经济上可承受,最低需求可满足。因此,在具体落实防治措施时,不应突出强调使用任何单一技术或单一产品,应根据可勘查范围、可防治范围、白蚁种类、危害程度及业主配合等多种因素,确定相应的技术措施,才是实现区域内白蚁种群可控目标的切实办法。以别墅乳白蚁饵剂防治为例论述了区域白蚁防治技术,以供参考。     

广西蔗区白蚁发生为害及优势种群调查

[目的]了解广西蔗区白蚁的发生为害程度,明确各蔗区白蚁种类和优势种群,为白蚁综合防治提供科学依据.[方法]在广西崇左市和北海市选择有代表性的蔗地进行白蚁为害程度调查;在广西崇左、南宁、北海、来宾和柳州市选择18个有代表性蔗地,对每个样地采用五点取样法调查白蚁种类并计算其百分比.[结果]广西甘蔗主产区均受白蚁为害,其中以崇左市和北海市蔗区受白蚁为害最严重.调查发现危害甘蔗的白蚁有9种,属于2科8属,优势种群为黑翅土白蚁(52.89%)、小头钩白蚁(19.11%)、黄翅大白蚁(11.11%)和黄胸散白蚁(6.67%).不同蔗区危害甘蔗的白蚁种类和优势种群不同,崇左市甘蔗白蚁种类有6种,优势种为小头钩白蚁、黑翅土白蚁和土垅大白蚁;北海市甘蔗白蚁种类有6种,优势种为黑翅土白蚁和黄翅大白蚁;南宁市甘蔗白蚁种类有5种,优势种为黑翅土白蚁、黄胸散白蚁和黄翅大白蚁;柳州市甘蔗白蚁种类有3种,优势种为黑翅土白蚁和黄翅大白蚁;来宾市甘蔗白蚁种类有2种,优势种为黑翅土白蚁.[结论]广西蔗区白蚁发生较普遍,已成为蔗区重要害虫;各蔗区白蚁种类和优势种群存在明显差异,应针对各蔗区白蚁优势种群开展白蚁综合防治技术研究,实行分区治理.     

基于RIL和CSSL群体定位大豆脂肪酸组分QTL

【目的】大豆(Glycine max)原产于中国,高品质的大豆在食品、饲料、纺织品等多种加工业中广泛应用,因此,选育高品质大豆已成为育种者和生产者的聚焦问题。通过对大豆脂肪酸各组分进行QTL定位及候选基因的筛选,为大豆品质改良奠定分子基础。【方法】以美国大豆品种Charleston和东农594为亲本构建重组自交系(RILs)、以栽培大豆绥农14与野生大豆ZYD00006为亲本构建染色体片段代换系(CSSLs)为试验材料。利用气相色谱法测定2个群体的脂肪酸含量,根据东北农业大学农学院大豆遗传改良实验室已构建的遗传图谱,通过Windows QTL Cartographer 2.5和ICIMapping软件对2017—2018年RIL群体与CSSL群体中的大豆脂肪酸组分进行QTL定位研究,并对所获得的QTL置信区间进行候选基因的挖掘。【结果】2017—2018年,RIL群体和CSSL群体分别定位到34和20个与脂肪酸组分相关的QTL,分布在除B2、C1、G、H、J、M和O以外的13个连锁群上。比较2个群体的QTL定位结果,发现在2个群体中重复检测到10对QTL,其中,分布在A1、C2、D1a...     

腾冲红花油茶产量及脂肪酸组成变异研究

对腾冲红花油茶3个天然种群和3个人工种群的产量和脂肪酸组成进行研究,结果如下:腾冲红花油茶天然和人工种群间各产量指标、脂肪酸组成差异较小;在天然种群、人工种群内却存在不同程度的变异,单株产量变异系数高达96.16%;6个种群间产量指标存在极显著差异,脂肪酸组成存在不同程度的变异;相关性分析表明:油酸与亚油酸含量相关性不显著,总体上产量指标与油酸和亚油酸含量存在较低的相关性,即可以选育出产量和质量均较高的腾冲红花油茶新品种;提出在腾冲红花油茶的选育过程中应以天然种群为主,人工种群为辅。     

不同秸秆沼气发酵高效产酸复合菌系的筛选

[目的]在不同秸秆的沼气发酵中筛选高效产酸复合菌系。[方法]以麦秆、玉米秆为碳源,牛粪为氮源,研究不同菌群经多代训化后,以不同秸秆为碳源时的产酸情况,并采用蒸馏法测定培养液中总挥发性脂肪酸的含量。[结果]以麦秆为碳源时,来自牛胃内容物的菌群具有高效产酸能力;以玉米秸秆和混合秸秆为碳源时,来自腐殖土的菌群具有高效产酸能力。[结论]该研究有助于提高两相沼气生产中产酸相秸秆木质素的利用率和产气相的产气率。     

施肥对麦田土壤中的微生物影响研究

[目的]揭示土壤微生物群落与土壤养分的关系。[方法]采用室内恒温培养试验,以长期肥料定位试验(CK、PK、NPK 3个处理)的0~20 cm土壤为试材,设不施肥(CK)、施化肥(CF)、秸秆和无机肥配施(RS)、厩肥和无机肥配施((PM)4个处理。淹水培养后测定微生物群落结构多样性。[结果]4种不同施肥处理土壤的AWCD值随着培养时间成"S"型变化。表征细菌的磷脂脂肪酸其相对含量总和表现为RS>PM>CF>CK,与微生物量碳变化规律相同。表征放线菌磷脂脂肪酸其相对含量总和的变化趋势与微生物生物量碳变化规律相反。真菌的特征磷脂脂肪酸相对百分含量总和在施厩肥的处理中最高,在无肥对照中最低。不施肥和单施化肥处理的G+G-值显著高于RS和PM处理。[结论]不同施肥处理使土壤中微生物群落功能多样性明显改变。     

Effect of Fertilization on Tomato Bacterial Wilt Biocontrolling and Soil Health Restoration Using FAME Analysis

The effect of applying biological organic fertilizer (BOF) on bacterial wilt incidence of tomatoand soil microbial community under continuous cropping was studied. The results showed that all the tomatoeswere infected by bacterial wilt in the control. The infection rates of tomatoes in the treatments with un-com-posted BOF and decomposed BOF were 55 and 50% respectively. Fatty acid methyl esters (FAME) analysisindicated soil microbial community changed sensitively after applying BOF. Soil FAME total content, relativefungi content and ratio of fungi to bacteria were significantly increased in both BOF treatments. The soil odd-number fatty acid proportion changed after applying BOF, aC15: 0, iC17 . 0 decreased, while cyC17 . 0 in-creased in soil odd-number fatty acid proportion. BOF application would strengthen soil health and diseasesuppression. The content of C16: 111c in soil microbial community was obviously increased after decomposedBOF application. It indicated that the growth of AM fungi could be enhanced with decomposed BOF applica-tion. FAME microbial biomarkers could be used for an indicator of soil health and disease suppression. Odd-number fatty acid proportion was a sensitive indicator of the effect of applying un-composted and decomposedBOF respectively on soil health regulating.     

尿素包合法纯化ARA的研究

为了提高微生物油脂中花生四烯酸的含量,采用尿素包合法,利用正交试验确定了尿素包合反应的最佳条件,并采用气相色谱分析花生四烯酸含量。试验得出最佳的工艺条件为:尿素:脂肪酸为4:1(W:W)、脂肪酸:乙醇为1:12(W:W)、包合温度为-15℃和包合时间为12h,微生物油脂中花生四烯酸含量为36.84%。通过方差分析和验证试验,数学模型可靠并且拟和较好。