小站稻秸秆降解菌的筛选与酶活力的测定

为了寻找一种能够科学高效地将小站稻秸秆用于秸秆还田的方法,并将其作为一种储备技术,本研究在全国4个地区地土壤中进行取样,通过富集培养、刚果红水解圈比较、羧甲基纤维素酶活力与滤纸酶活力的测定,筛选具有高纤维素酶活力的菌株,为关于小站稻秸秆高效处理的研究提供理论基础和技术支持。研究结果表明:共筛选出了39株具有较强纤维素酶活力的菌株,菌株F1的羧甲基纤维素酶活力和滤纸酶活力显著高于其他菌株,分别为5.228U/mL与4.183U/mL。     

高温秸秆降解菌的筛选及其纤维素酶活性研究

筛选能在高温（55~75℃）好氧堆肥中高效降解纤维素的菌株,并评估其降解秸秆的能力与产纤维素酶的热稳定性。从高温期堆肥中采样,以水稻秸秆粉为唯一碳源,通过55、65℃和75℃连续高温传代驯化并分离筛选耐高温菌,结合水解圈和水稻秸秆崩解试验筛选不同高温下高效降解秸秆的目标菌株,采用16S rRNA测序和系统发育分析鉴定目标菌株分类地位,通过分析目标菌株纤维素降解相关酶在50~90℃之间的热稳定性,解析其高温适应性机制,评价其在实际生产中的应用潜力。高温驯化分离得到13株耐高温降解菌,其中B-5、B-6、B-7和B-11的纤维素和秸秆降解能力较强,而只有B-7和B-11在55~65℃和75℃具有高效降解水稻秸秆的能力,将其认定为目标菌株。系统发育分析表明B-7和B-11菌株与芽孢杆菌科高度相似,分别命名为短小芽孢杆菌B-7和嗜热脂肪芽孢杆菌B-11。酶活热稳定性分析发现B-7和B-11各纤维素酶活性在50~90℃之间先升高后降低,其最适温度范围不同,分别为55~65℃和70~80℃,其中B-11在85℃时的相对酶活仍高于60%。研究表明,菌株B-7和B-11是耐高温高效秸秆降解菌,其具有不同高温偏好性,纤维素酶热稳定性强,在秸秆高温好氧堆肥中具有潜在的应用前景。     

“挂壁”法筛选常温稻秆腐解菌及其降解能力研究

采用"挂壁"法对稻秆高效腐解菌群进行富集,并以稻秆粉为唯一碳源筛选到生长能力强的腐解菌12株,进一步复筛从中获得腐解能力较强的细菌2株和真菌2株,通过16S rDNA、ITS序列分析及菌株形态学观察,初步鉴定菌株GS2-3、ZJA-6分别为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)和类芽孢杆菌(Paenibacillus pabuli),菌株ZJB-5、ZJC-1分别为哈茨木霉(Trichoderma harzianum)和拟康宁木霉(Trichoderma koningiopsis).细菌GS2-3、ZJA-6和真菌ZJB-5、ZJC-1均具有较高的纤维素酶和半纤维素酶活性,纤维素酶活力分别达到21.85、13.20、106.48、187.13 U·mL^-1,半纤维素酶活力分别达到960.70、1 879.67、100.64、6 727.30 U·mL^-1;液体培养7 d后,菌株GS2-3、ZJA-6、ZJB-5和ZJC-1对稻秆的相对降解率分别为22.78%、34.25%、33.32%和27.99%,显著高于其他降解菌;土培降解试验表明,4株腐解菌均有较强的腐解稻秆能力,处理28 d后菌株ZJC-1、GS2-3、ZJA-6、ZJB-5的腐解率分别达到23.2%、19.2%、17.8%、14.7%.这表明采用"挂壁"法进行优势菌群的富集,为针对性地获得稻秆还田腐解菌提供了新的思路.     

耐低温玉米秸秆降解菌群的优化及其效果

为适应中国东北地区年平均气温低、冻融频繁的气候特点,优化构建能在低温环境下高效降解秸秆的菌群,通过宏基因组测序分析原始耐低温秸秆降解菌群JZ5中鞘氨醇杆菌(Sphingobacter)、节杆菌(Arthrobacter)、黄杆菌(Flavobacterium)、地杆菌(Geobacter)、代尔夫特菌(Delfteia)和鞘氨醇单胞菌(Sphingosphinomonas)共6个菌属间的相关性,简化原始菌群JZ5组成。结果表明,优化后的菌群CJZ1、CJZ2在15 ℃培养12 d后,pH值相较初始值分别提高0.76和0.66,秸秆降解率较原始菌群分别提高0.47和0.25百分点,差异不显著;同时,CJZ1、CJZ2的漆酶、木质素过氧化物酶活性峰值显著下降,但纤维素酶活性峰值分别提高43.66%、37.99%,半纤维素酶活性峰值分别提高21.40%、12.91%,说明优化后的菌群玉米秸秆降解潜力显著升高。试验结果可为菌群的优化构建提供新的思路,并为低温环境下秸秆的高效降解提供优质菌群。     

秸秆降解菌株的筛选、鉴定及生物学特性研究

为筛选优良秸秆降解菌株,解析不同菌株降解秸秆的生物学过程。本研究利用以秸秆为唯一碳源的筛选方法从土壤中获得3株具有秸秆降解能力的菌株yj1、yj2和yj3。根据8d的秸秆降解率确定菌株降解秸秆的最优温度和pH,并测定和比较参与秸秆降解的内切葡聚糖酶(EG)、β-葡萄糖苷酶(BG)、木聚糖酶、木质素过氧化物酶(LiP)、锰过氧化物酶(MnP)和漆酶(Lac)的活性。结果表明:1)筛选得到的yj1、yj2和yj3菌株分别属于假单胞菌属、芽孢杆菌属和短杆菌属。2)3种菌株分别在最适温度37、30和37℃以及最适pH 8、8和7时培养8d后,秸秆降解率达到峰值,在偏碱性条件下菌株yj2的秸秆降解率为26.61%。3)菌株yj1和yj3无木聚糖酶的活性,但LiP、MnP和Lac酶活性较高。菌株yj2的6种酶均具有较高的活性,协同完成秸秆降解。因此,菌株yj2可以作为碱性土壤条件下秸秆降解的候选菌株。     

秸秆降解菌固态发酵酶活性的研究

通过对纤维素降解菌的酶活进行综合测定及对其秸秆降解率的测定,对实验室现有的7个绿色木霉菌株进行筛选,得到2株具有高效纤维素降解能力的菌株,分别为化L4C、BS.化L4C的FPA、C1、Cx、CB酶活分别为714.941 7、647.747 3、2440.601、1 171.007 U/mL,BS的FPA、C1、Cx 、CB酶活分别为608.912 7、299.087 7、2 214.773、1 069.109 U/mL.在最优培养基配比稻草∶麸皮=7∶3,氮源为硫酸铵、尿素,碳源为碳酸钙,自然pH值,28°条件下培养,BS对秸秆中半纤维素、纤维素、木质素的降解率分别达19.74％、37.55％、22.58％;化L4C对秸秆中半纤维素、纤维素、木质素的降解率分别达23.90％、33.85％、19.16％.     

不同菌种对甘草渣降解的影响研究

率达到38.52;、52.36;和59.59;.     

一种评价稻秆降解菌分解能力的方法

[目的]探究一种评价稻秆降解菌分解能力的新方法。[方法]以10株秸秆降解细菌为材料,研究其在羧甲基纤维素钠平板上的水解圈以及其在纯稻秆粉为碳源的液体发酵培养基中的纤维素和半纤维素酶活力与稻秆相对降解率(RDR)的关系。[结果]菌株在羧甲基纤维素钠平板上的水解圈直径(D)、水解圈-菌落直径比(D/d)、纤维素和半纤维素最大酶活力与RDR均未达到显著关系(P>0.05);液体发酵培养1周内每天的纤维素和半纤维素酶活力与RDR没有显著线性关系。而菌株在液体发酵培养1周内的累积纤维素酶活力、累积半纤维素酶活力与RDR成显著正相关(P<0.05);培养1周内累积纤维素半纤维素酶活力与RDR达到极显著水平(P<0.01)。[结论]说明采用单个累积酶活力和总累积酶活力(纤维素酶和半纤维酶)能够更好地评价菌株对稻秆的实际降解能力,可作为秸秆降解菌降解能力的评价指标。     

降解玉米秸秆纤维素复合菌的选育及其酶活研究

[目的]提高玉米秸秆纤维素的降解率.[方法]从腐烂的秸秆、森林土及羊瘤胃液等富含纤维素分解菌的样品中筛选出降解纤维素的菌株.样品以玉米秸秆为碳源富集培养后,采用刚果红纤维素琼脂平板法初步筛选纤维素降解菌,再以CMCase(羧甲基纤维素酶)酶活性为指标进行复筛,对复筛获得的高效菌株进行组合培养,筛选出高效组合菌群,进行菌株鉴定.[结果]筛选获得了3株活性较高的纤维素分解菌,通过形态及16S rDNA序列分析对其进行种属鉴定N05、N13为枯草芽孢杆菌,N21为黑曲霉;并对其进行组合培养,得到1个较好组合NSS,其CMC酶活性为6.07 U/mL,比单菌株有一定程度提高.[结论]混合菌群的酶活优于单一菌株.     

一株纤维素酶产生菌及其对秸秆纤维素的降解作用

应用双层平板法，从腐败秸秆上分离筛选到产生高活性纤维素酶的野生菌株，经鉴定属于绿色木霉。通过在最适培养基和最适培养条件下产生的酶曲产品，对秸秆类天然纤维素有较强的降解作用。     

一株地衣芽孢杆菌对稻草降解作用的研究

通过测定发酵过程中发酵液的纤维素酶活、半纤维素酶活、可溶性总糖和还原糖浓度以及底物残渣重、残渣结晶度、傅立叶红外光谱和表面结构的变化来研究地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)对稻草的降解作用.研究发现,在发酵过程中地衣芽孢杆菌菌体产酶过程也就是木质纤维素的降解糖化过程.上清液中的纤维素酶活和半纤维素酶活分别在发酵进行到第12 h和48 h时达到最高峰.总糖含量于第4 h达到最高值,然后下降到一定程度后保持恒定还原糖含量随发酵进行不断下降,达到一定值后保持恒定.该菌株对稻草长达5 d的降解过程中结晶度未发生明显变化.底物残渣傅立叶红外光谱分析表明,此菌株对稻草中各组分都有一定降解.稻草中纤维素、半纤维素和木质素的降解率分别为14.91%、6.61%和1.42%.利用扫描电镜对底物残渣表面结构进行观察,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.     

秸秆降解放线菌的分离鉴定及其降解特性

为获得优良秸秆降解放线菌,解析其秸秆降解特性,从森林土壤和秸秆堆肥环境中采集样品,采用富集培养方法筛选目标菌株,通过培养特征观察、生理生化鉴定和16S rDNA序列比对分析确定降解菌分类地位,结合扫描电镜技术分析降解过程中菌株对秸秆物理和化学性质的影响,考察培养温度、初始pH和氮源种类等培养条件对菌株降解秸秆的影响规律,以天然纤维素为底物测定菌株胞外纤维素酶活力动态变化。结果表明：1)本研究筛选获得的菌株ZY-2经鉴定为娄彻氏链霉菌(Streptomyces rochei);2)Streptomyces rochei ZY-2在7 d内对秸秆的降解率可达29.23%,且能同时降解半纤维素、纤维素和木质素,3种组分的降解率分别为42.82%、47.05%和13.63%;3)菌株降解秸秆时,温度控制在35～45℃,初始pH控制在6.0～8.0,以有机氮为氮源生长时降解效果较好;4)菌株胞外能同时检测到内切纤维素酶和外切纤维素酶活性,生长前期内切纤维素酶活力较高,第4天达到峰值(0.12 U/mL),而生长后期外切纤维素酶活力较高,第6天达到峰值(0.23 U/mL)。本研究筛选的菌株ZY-...     

串珠霉利用稻草产纤维素酶的研究

纤维素酶是一类可以将纤维素水解成葡萄糖的酶,其利用对人类可持续发展具有非常重要的意义。本文对串珠霉利用稻草产纤维素酶的工艺条件进行了一系列优化实验,最终得出最佳产酶条件为:稻草粉6%,麸皮3%,豆饼粉3%,玉米粉2%,KH2PO40.5%,CaCl22.03%,pH 4.5,接种量3mL,28℃,发酵7天。     

稻田秸秆还田添加腐熟剂试验初报

早稻收获后秸秆还田,并添加腐熟剂以加速稻草腐熟,提高稻草翻压效果,对后茬连作晚稻有很好的增产作用,同时对土壤理化性状有较好的改善。     

稻草还田应用秸秆腐熟剂效果研究

进行秸秆腐熟剂应用于水稻秸秆还田试验研究,结果表明：施用秸秆腐熟剂可加速水稻秸秆腐烂,腐熟剂处理的水稻叶片生长嫩绿,苗期分蘖快,产量较高,分别比清水处理和未加腐熟剂处理增产6.8％和8.8％.     

降解水稻秸秆细菌-真菌复合菌系的构建与评价

为筛选构建高效降解水稻秸秆的细菌-真菌复合菌系,通过分离筛选、纯化鉴定具备降解水稻秸秆能力的细菌和真菌,选择出降解效率较高的细菌和真菌各两株用于复配。通过全组合将4株菌复配成多样性为1～4的15种复合菌系,采用水稻秸秆降解试验评估复合菌系的降解效果和3种纤维素降解酶的活性,利用线性拟合和多元回归解析复合菌系产酶活力与其降解秸秆能力之间的关系。从腐解的水稻秸秆中筛选获得降解细菌和真菌各4株,其中以细菌分离株雷氏普罗威登斯菌BB18、球形赖氨酸芽孢杆菌JB7和真菌分离株草酸青霉ZA、烟曲霉ZL的秸秆降解能力和产滤纸酶活力较高。将该4株降解效果较高的菌株进行全组合复配,发现复合菌系对水稻秸秆的降解率以及产滤纸酶、纤维素内切酶和木聚糖酶的活性均随菌株多样性的增加而显著提高,且以4株菌株组合的复合菌系BF1对水稻秸秆的降解效果最好,较单菌平均提高了1.6倍,酶活力增加了1～3倍。相关分析结果表明,复合菌系降解水稻秸秆的能力与3种酶的活力呈显著正相关,其中纤维素内切酶和木聚糖酶对复合菌系降解能力的贡献最大。细菌-真菌复合菌系的降解效果与产酶能力具有明显的多样性效应,维生素内切酶和木聚糖酶是驱动细菌-真菌复合菌系高效降解秸秆的关键因子。     

1株高产纤维素酶菌株的筛选鉴定及对稻秆降解的研究

【目的】筛选高效纤维素降解菌,用于稻秆原位还田菌剂的开发。【方法】通过稻秆粉培养基和刚果红-纤维素选择性培养基,从芜湖地区腐殖土中筛选分离出高效纤维素降解菌CX1,测定不同底物条件和不同反应温度下的纤维素酶活性。通过滤纸条崩解试验、土培降解试验、菌株与化学物质协同降解稻秆试验、发酵液对小麦幼苗生长的影响试验,探究菌株CX1腐解稻秆的特性。【结果】通过菌株形态学特征及16S rDNA序列相似性(99%)比对,确定CX1为高温嗜热芽孢杆菌Thermophilic Bacillus sp.。以稻秆粉为底物,50℃条件下菌株CX1纤维素酶活力达13.87 U·mL~(–1),65℃时酶活力仍能达到9.73 U·mL~(–1)。添加菌株CX1培养4 d后滤纸条完全崩解,到15 d时,稻秆纤维素降解率达到52.55%,土培40 d时稻秆相对降解率达到25.38%。预先用质量浓度为0.05 g·mL~(–1)的NaOH溶液浸泡处理的稻秆更利于菌株CX1对稻秆的降解,腐解14 d时稻秆失重率比对照组增加了6.69%。添加经菌株CX1降解稻秆后的发酵液可使小麦的各项生长指标有明显提高,小麦的出苗率、苗高、根鲜质量和苗鲜质量分别提高了9.66%、55.55%、59.71%和118.84%。【结论】菌株CX1对高温具有耐受性,能高效降解纤维素,可在农业生产中促进稻秆原位还田方面发挥积极的作用。     

稻草降解及产油菌的筛选

本文筛选出了六株纤维素降解菌,其中菌株f8在稻草固态发酵培养基中产CMC酶活和FPA酶活最大分别为260.32 U和18.90 U,经初步鉴定为康宁木霉。菌株f3既能降解纤维素,又能产油脂,且在PDA液体培养基上油脂产率达到25%。经初步鉴定为绿色木霉。     

添加乳酸菌和纤维素酶对玉米秸秆青贮饲料品质的影响

为探讨不同微生物制剂对玉米青贮饲料品质的影响,以高水分春玉米秸秆为原料,进行乳酸菌和纤维素酶不同添加剂量的青贮饲料发酵试验。结果表明：玉米秸秆青贮过程中添加乳酸菌和纤维素酶,可有效降低青贮饲料腐败率、改善和提高青贮饲料的品质及营养价值,其中以添加0．30％纤维素酶的效果最佳,腐败率低于1．4％、粗蛋白含量3．49％、氨态氮与总氮质量比[m（VBN）,m（TN）]为6．60、丁酸含量为0、中性洗涤纤维含量11．48％、酸性洗涤纤维含量7．02％、酸性木质素含量1．42％。可见,筛选和添加适宜适量的微生物制剂是提高青贮饲料品质的有效途径。