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基于非培养生物技术的堆肥微生物群落研究及木质纤维素降解.doc

上传人:cjc2202537 文档编号:1525588 上传时间:2018-07-24 格式:DOC 页数:45 大小:73.89KB
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1、环境科学与工程专业毕业论文 精品论文 基于非培养生物技术的堆肥微生物群落研究及木质纤维素降解关键词:农业废物堆肥 非培养生物技术 黄孢原毛平革菌 木质纤维素 接种剂摘要:针对堆肥化环境微生物的复杂性以及木质纤维素难降解的特性,本文以农业秸秆为主要原料,采用好氧堆肥,从物理化学、酶学以及基于非培养生物技术的微生物群落结构演替等方面较系统地研究了接种黄孢原毛平革菌对堆肥发酵进程和木质纤维素降解的影响;并综合运用多种非培养生物研究方法与数学统计方法系统地研究堆肥化过程中微生物群落演替规律;基于上述规律研究其降解机理与特性并从堆肥化各阶段选育高效优势的降解菌株,为堆肥工艺的优化和接种剂的开发提供依据。

2、 在稻草固态发酵体系中同时接种土壤微生物和黄孢原毛平革菌,用磷脂脂肪酸(PLFA)谱图分析法研究发酵过程的微生物群落和生物量变化,同时监测木质纤维素降解率的变化。结果表明,复合微生物体系降解木质纤维素的效率明显高于单一菌种的效率。根据标志性脂肪酸的变化,在发酵第 6d,革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、真菌的含量都达到了最高值,其中,革兰氏阳性菌的含量较低;真菌和细菌的脂肪酸含量比值变化范围为0.20.5,说明真菌是降解木质纤维素的主要群落。主成分分析结果显示发酵后期以 18C 不饱和脂肪酸为主,与标志性脂肪酸分析结果一致,同时跟木质纤维素降解率的变化趋势对应,因此 PLFA 分析法可以较好地反映稻

3、草固态发酵过程中的微生物群落结构和生物量的变化。P.chrysosporium 对应单体 PLFA 与木质纤维素相关性分析显示革兰氏阳性菌和真菌在降解木质素上具有相同的效率,P.chrysosporium 是降解木质素的主要真菌。 用 RFLP 方法和酶活检测方法研究了在农业废物堆肥一次发酵和二次发酵期间添加黄孢原毛平革菌对微生物多样性和木质纤维素降解酶系的影响。结果表明,在不同发酵期接种P.chrysosporium 对堆肥进程的影响不同:(1)三种典型的限制性内切酶Alu、Hae和 Taq在分析堆肥细菌微生物多样性的灵敏性上,Hae效果最好,Alu次之,Taq则不是很适用于分析堆肥细菌微生

4、物多样性。添加的P.chrysosporium 对堆肥系统中某些微生物更具有一定的选择作用,使其成为优势物种以促进堆肥物质的降解,多样性有所降低,二次接种能够巩固一次接种效果;(2)接种 P.chrysosporium 能够促进堆肥体系中的木质纤维素降解,实验结果显示接种 P.chrysosporium 的堆体中木质素降解率要明显高于未接种的堆体。接种 P.chrysosporium 对木聚糖酶活和 CMC 酶活的分泌没有明显影响,对 Lip 和 Mnp 酶活产生有促进作用,但是对 Lac 的产生有一定抑制作用。 组合应用了三类非培养生物技术,即 PLFA 法、RFLP 法、DGGE 法,分析

5、农业废物堆肥化中微生物群落和多样性的变化。结果表明三类方法显示的信息并不完全一致:(1)PLFA 法检测的样点数据 PCA 分布比较离散,说明每个样点都具有其特征图谱,样点选取具有代表性。三类方法中以 PLFA 数据指示的微生物多样性最高,同时 PLFA 数据可以表征较完整的微生物群落结构变化并较为明确的表征微生物生物量的变化。(2)RFLP 法检测的样点和条带信息 PCA 分布都比较集中,数据还显示在堆肥后期的细菌群落具有不稳定性,RFLP 法指示的微生物多样性较低;(3)DGGE 方法检测的数据显示堆肥过程中细菌群落结构至少经历了三个阶段的演替,即嗜温细菌群落,高温细菌群落和腐熟期细菌群落

6、。 根据从农林废物堆肥中筛选得到的木质素降解优势土著微生物枯草芽孢杆菌、铜绿假单孢菌、黑曲霉、简青霉、栗褐链霉菌,依据 PLFA-PLS 定量分析所得堆肥化二次发酵期有效的木质素降解微生物群落组成比例混合接种至稻草基质发酵瓶中,并通过正交实验 L9(34)优化混合比例,以期研究开发一种基于木质素降解的高效堆肥化接种剂。结果表明,混合菌剂具有较强的木质素降解能力,其对木质素降解是木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶、漆酶、纤维素酶和半纤维素酶共同作用的结果;当细菌:放线菌:真菌个数比为 85:5:10,枯草芽孢杆菌:铜绿假单孢菌为 55:25,黑曲霉:简青霉为 2:1 时,木质素、纤维素、半纤维素降解

7、率最高,分别达到 22.13、48.97、55.93。比空白样高出19.16、38.25、46.30。正文内容针对堆肥化环境微生物的复杂性以及木质纤维素难降解的特性,本文以农业秸秆为主要原料,采用好氧堆肥,从物理化学、酶学以及基于非培养生物技术的微生物群落结构演替等方面较系统地研究了接种黄孢原毛平革菌对堆肥发酵进程和木质纤维素降解的影响;并综合运用多种非培养生物研究方法与数学统计方法系统地研究堆肥化过程中微生物群落演替规律;基于上述规律研究其降解机理与特性并从堆肥化各阶段选育高效优势的降解菌株,为堆肥工艺的优化和接种剂的开发提供依据。 在稻草固态发酵体系中同时接种土壤微生物和黄孢原毛平革菌,用

8、磷脂脂肪酸(PLFA)谱图分析法研究发酵过程的微生物群落和生物量变化,同时监测木质纤维素降解率的变化。结果表明,复合微生物体系降解木质纤维素的效率明显高于单一菌种的效率。根据标志性脂肪酸的变化,在发酵第 6d,革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、真菌的含量都达到了最高值,其中,革兰氏阳性菌的含量较低;真菌和细菌的脂肪酸含量比值变化范围为0.20.5,说明真菌是降解木质纤维素的主要群落。主成分分析结果显示发酵后期以 18C 不饱和脂肪酸为主,与标志性脂肪酸分析结果一致,同时跟木质纤维素降解率的变化趋势对应,因此 PLFA 分析法可以较好地反映稻草固态发酵过程中的微生物群落结构和生物量的变化。P.chry

9、sosporium 对应单体 PLFA 与木质纤维素相关性分析显示革兰氏阳性菌和真菌在降解木质素上具有相同的效率,P.chrysosporium 是降解木质素的主要真菌。 用 RFLP 方法和酶活检测方法研究了在农业废物堆肥一次发酵和二次发酵期间添加黄孢原毛平革菌对微生物多样性和木质纤维素降解酶系的影响。结果表明,在不同发酵期接种P.chrysosporium 对堆肥进程的影响不同:(1)三种典型的限制性内切酶Alu、Hae和 Taq在分析堆肥细菌微生物多样性的灵敏性上,Hae效果最好,Alu次之,Taq则不是很适用于分析堆肥细菌微生物多样性。添加的P.chrysosporium 对堆肥系统中

10、某些微生物更具有一定的选择作用,使其成为优势物种以促进堆肥物质的降解,多样性有所降低,二次接种能够巩固一次接种效果;(2)接种 P.chrysosporium 能够促进堆肥体系中的木质纤维素降解,实验结果显示接种 P.chrysosporium 的堆体中木质素降解率要明显高于未接种的堆体。接种 P.chrysosporium 对木聚糖酶活和 CMC 酶活的分泌没有明显影响,对 Lip 和 Mnp 酶活产生有促进作用,但是对 Lac 的产生有一定抑制作用。 组合应用了三类非培养生物技术,即 PLFA 法、RFLP 法、DGGE 法,分析农业废物堆肥化中微生物群落和多样性的变化。结果表明三类方法显

11、示的信息并不完全一致:(1)PLFA 法检测的样点数据 PCA 分布比较离散,说明每个样点都具有其特征图谱,样点选取具有代表性。三类方法中以 PLFA 数据指示的微生物多样性最高,同时 PLFA 数据可以表征较完整的微生物群落结构变化并较为明确的表征微生物生物量的变化。(2)RFLP 法检测的样点和条带信息 PCA 分布都比较集中,数据还显示在堆肥后期的细菌群落具有不稳定性,RFLP 法指示的微生物多样性较低;(3)DGGE 方法检测的数据显示堆肥过程中细菌群落结构至少经历了三个阶段的演替,即嗜温细菌群落,高温细菌群落和腐熟期细菌群落。 根据从农林废物堆肥中筛选得到的木质素降解优势土著微生物枯

12、草芽孢杆菌、铜绿假单孢菌、黑曲霉、简青霉、栗褐链霉菌,依据 PLFA-PLS 定量分析所得堆肥化二次发酵期有效的木质素降解微生物群落组成比例混合接种至稻草基质发酵瓶中,并通过正交实验 L9(34)优化混合比例,以期研究开发一种基于木质素降解的高效堆肥化接种剂。结果表明,混合菌剂具有较强的木质素降解能力,其对木质素降解是木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶、漆酶、纤维素酶和半纤维素酶共同作用的结果;当细菌:放线菌:真菌个数比为 85:5:10,枯草芽孢杆菌:铜绿假单孢菌为 55:25,黑曲霉:简青霉为 2:1 时,木质素、纤维素、半纤维素降解率最高,分别达到 22.13、48.97、55.93。比空白

13、样高出19.16、38.25、46.30。针对堆肥化环境微生物的复杂性以及木质纤维素难降解的特性,本文以农业秸秆为主要原料,采用好氧堆肥,从物理化学、酶学以及基于非培养生物技术的微生物群落结构演替等方面较系统地研究了接种黄孢原毛平革菌对堆肥发酵进程和木质纤维素降解的影响;并综合运用多种非培养生物研究方法与数学统计方法系统地研究堆肥化过程中微生物群落演替规律;基于上述规律研究其降解机理与特性并从堆肥化各阶段选育高效优势的降解菌株,为堆肥工艺的优化和接种剂的开发提供依据。 在稻草固态发酵体系中同时接种土壤微生物和黄孢原毛平革菌,用磷脂脂肪酸(PLFA)谱图分析法研究发酵过程的微生物群落和生物量变化

14、,同时监测木质纤维素降解率的变化。结果表明,复合微生物体系降解木质纤维素的效率明显高于单一菌种的效率。根据标志性脂肪酸的变化,在发酵第 6d,革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、真菌的含量都达到了最高值,其中,革兰氏阳性菌的含量较低;真菌和细菌的脂肪酸含量比值变化范围为0.20.5,说明真菌是降解木质纤维素的主要群落。主成分分析结果显示发酵后期以 18C 不饱和脂肪酸为主,与标志性脂肪酸分析结果一致,同时跟木质纤维素降解率的变化趋势对应,因此 PLFA 分析法可以较好地反映稻草固态发酵过程中的微生物群落结构和生物量的变化。P.chrysosporium 对应单体 PLFA 与木质纤维素相关性分析显示革

15、兰氏阳性菌和真菌在降解木质素上具有相同的效率,P.chrysosporium 是降解木质素的主要真菌。 用 RFLP 方法和酶活检测方法研究了在农业废物堆肥一次发酵和二次发酵期间添加黄孢原毛平革菌对微生物多样性和木质纤维素降解酶系的影响。结果表明,在不同发酵期接种P.chrysosporium 对堆肥进程的影响不同:(1)三种典型的限制性内切酶Alu、Hae和 Taq在分析堆肥细菌微生物多样性的灵敏性上,Hae效果最好,Alu次之,Taq则不是很适用于分析堆肥细菌微生物多样性。添加的P.chrysosporium 对堆肥系统中某些微生物更具有一定的选择作用,使其成为优势物种以促进堆肥物质的降解

16、,多样性有所降低,二次接种能够巩固一次接种效果;(2)接种 P.chrysosporium 能够促进堆肥体系中的木质纤维素降解,实验结果显示接种 P.chrysosporium 的堆体中木质素降解率要明显高于未接种的堆体。接种 P.chrysosporium 对木聚糖酶活和 CMC 酶活的分泌没有明显影响,对 Lip 和 Mnp 酶活产生有促进作用,但是对 Lac 的产生有一定抑制作用。 组合应用了三类非培养生物技术,即 PLFA 法、RFLP 法、DGGE 法,分析农业废物堆肥化中微生物群落和多样性的变化。结果表明三类方法显示的信息并不完全一致:(1)PLFA 法检测的样点数据 PCA 分布

17、比较离散,说明每个样点都具有其特征图谱,样点选取具有代表性。三类方法中以 PLFA 数据指示的微生物多样性最高,同时 PLFA 数据可以表征较完整的微生物群落结构变化并较为明确的表征微生物生物量的变化。(2)RFLP 法检测的样点和条带信息 PCA 分布都比较集中,数据还显示在堆肥后期的细菌群落具有不稳定性,RFLP 法指示的微生物多样性较低;(3)DGGE 方法检测的数据显示堆肥过程中细菌群落结构至少经历了三个阶段的演替,即嗜温细菌群落,高温细菌群落和腐熟期细菌群落。 根据从农林废物堆肥中筛选得到的木质素降解优势土著微生物枯草芽孢杆菌、铜绿假单孢菌、黑曲霉、简青霉、栗褐链霉菌,依据 PLFA

18、-PLS 定量分析所得堆肥化二次发酵期有效的木质素降解微生物群落组成比例混合接种至稻草基质发酵瓶中,并通过正交实验 L9(34)优化混合比例,以期研究开发一种基于木质素降解的高效堆肥化接种剂。结果表明,混合菌剂具有较强的木质素降解能力,其对木质素降解是木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶、漆酶、纤维素酶和半纤维素酶共同作用的结果;当细菌:放线菌:真菌个数比为 85:5:10,枯草芽孢杆菌:铜绿假单孢菌为 55:25,黑曲霉:简青霉为 2:1 时,木质素、纤维素、半纤维素降解率最高,分别达到 22.13、48.97、55.93。比空白样高出19.16、38.25、46.30。针对堆肥化环境微生物的复杂

19、性以及木质纤维素难降解的特性,本文以农业秸秆为主要原料,采用好氧堆肥,从物理化学、酶学以及基于非培养生物技术的微生物群落结构演替等方面较系统地研究了接种黄孢原毛平革菌对堆肥发酵进程和木质纤维素降解的影响;并综合运用多种非培养生物研究方法与数学统计方法系统地研究堆肥化过程中微生物群落演替规律;基于上述规律研究其降解机理与特性并从堆肥化各阶段选育高效优势的降解菌株,为堆肥工艺的优化和接种剂的开发提供依据。 在稻草固态发酵体系中同时接种土壤微生物和黄孢原毛平革菌,用磷脂脂肪酸(PLFA)谱图分析法研究发酵过程的微生物群落和生物量变化,同时监测木质纤维素降解率的变化。结果表明,复合微生物体系降解木质纤

20、维素的效率明显高于单一菌种的效率。根据标志性脂肪酸的变化,在发酵第 6d,革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、真菌的含量都达到了最高值,其中,革兰氏阳性菌的含量较低;真菌和细菌的脂肪酸含量比值变化范围为0.20.5,说明真菌是降解木质纤维素的主要群落。主成分分析结果显示发酵后期以 18C 不饱和脂肪酸为主,与标志性脂肪酸分析结果一致,同时跟木质纤维素降解率的变化趋势对应,因此 PLFA 分析法可以较好地反映稻草固态发酵过程中的微生物群落结构和生物量的变化。P.chrysosporium 对应单体 PLFA 与木质纤维素相关性分析显示革兰氏阳性菌和真菌在降解木质素上具有相同的效率,P.chrysospo

21、rium 是降解木质素的主要真菌。 用 RFLP 方法和酶活检测方法研究了在农业废物堆肥一次发酵和二次发酵期间添加黄孢原毛平革菌对微生物多样性和木质纤维素降解酶系的影响。结果表明,在不同发酵期接种P.chrysosporium 对堆肥进程的影响不同:(1)三种典型的限制性内切酶Alu、Hae和 Taq在分析堆肥细菌微生物多样性的灵敏性上,Hae效果最好,Alu次之,Taq则不是很适用于分析堆肥细菌微生物多样性。添加的P.chrysosporium 对堆肥系统中某些微生物更具有一定的选择作用,使其成为优势物种以促进堆肥物质的降解,多样性有所降低,二次接种能够巩固一次接种效果;(2)接种 P.ch

22、rysosporium 能够促进堆肥体系中的木质纤维素降解,实验结果显示接种 P.chrysosporium 的堆体中木质素降解率要明显高于未接种的堆体。接种 P.chrysosporium 对木聚糖酶活和 CMC 酶活的分泌没有明显影响,对 Lip 和 Mnp 酶活产生有促进作用,但是对 Lac 的产生有一定抑制作用。 组合应用了三类非培养生物技术,即 PLFA 法、RFLP 法、DGGE 法,分析农业废物堆肥化中微生物群落和多样性的变化。结果表明三类方法显示的信息并不完全一致:(1)PLFA 法检测的样点数据 PCA 分布比较离散,说明每个样点都具有其特征图谱,样点选取具有代表性。三类方法

23、中以 PLFA 数据指示的微生物多样性最高,同时 PLFA 数据可以表征较完整的微生物群落结构变化并较为明确的表征微生物生物量的变化。(2)RFLP 法检测的样点和条带信息 PCA 分布都比较集中,数据还显示在堆肥后期的细菌群落具有不稳定性,RFLP 法指示的微生物多样性较低;(3)DGGE 方法检测的数据显示堆肥过程中细菌群落结构至少经历了三个阶段的演替,即嗜温细菌群落,高温细菌群落和腐熟期细菌群落。 根据从农林废物堆肥中筛选得到的木质素降解优势土著微生物枯草芽孢杆菌、铜绿假单孢菌、黑曲霉、简青霉、栗褐链霉菌,依据 PLFA-PLS 定量分析所得堆肥化二次发酵期有效的木质素降解微生物群落组成

24、比例混合接种至稻草基质发酵瓶中,并通过正交实验 L9(34)优化混合比例,以期研究开发一种基于木质素降解的高效堆肥化接种剂。结果表明,混合菌剂具有较强的木质素降解能力,其对木质素降解是木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶、漆酶、纤维素酶和半纤维素酶共同作用的结果;当细菌:放线菌:真菌个数比为 85:5:10,枯草芽孢杆菌:铜绿假单孢菌为 55:25,黑曲霉:简青霉为 2:1 时,木质素、纤维素、半纤维素降解率最高,分别达到 22.13、48.97、55.93。比空白样高出19.16、38.25、46.30。针对堆肥化环境微生物的复杂性以及木质纤维素难降解的特性,本文以农业秸秆为主要原料,采用好氧堆肥

25、,从物理化学、酶学以及基于非培养生物技术的微生物群落结构演替等方面较系统地研究了接种黄孢原毛平革菌对堆肥发酵进程和木质纤维素降解的影响;并综合运用多种非培养生物研究方法与数学统计方法系统地研究堆肥化过程中微生物群落演替规律;基于上述规律研究其降解机理与特性并从堆肥化各阶段选育高效优势的降解菌株,为堆肥工艺的优化和接种剂的开发提供依据。 在稻草固态发酵体系中同时接种土壤微生物和黄孢原毛平革菌,用磷脂脂肪酸(PLFA)谱图分析法研究发酵过程的微生物群落和生物量变化,同时监测木质纤维素降解率的变化。结果表明,复合微生物体系降解木质纤维素的效率明显高于单一菌种的效率。根据标志性脂肪酸的变化,在发酵第

26、6d,革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、真菌的含量都达到了最高值,其中,革兰氏阳性菌的含量较低;真菌和细菌的脂肪酸含量比值变化范围为0.20.5,说明真菌是降解木质纤维素的主要群落。主成分分析结果显示发酵后期以 18C 不饱和脂肪酸为主,与标志性脂肪酸分析结果一致,同时跟木质纤维素降解率的变化趋势对应,因此 PLFA 分析法可以较好地反映稻草固态发酵过程中的微生物群落结构和生物量的变化。P.chrysosporium 对应单体 PLFA 与木质纤维素相关性分析显示革兰氏阳性菌和真菌在降解木质素上具有相同的效率,P.chrysosporium 是降解木质素的主要真菌。 用 RFLP 方法和酶活检测方法

27、研究了在农业废物堆肥一次发酵和二次发酵期间添加黄孢原毛平革菌对微生物多样性和木质纤维素降解酶系的影响。结果表明,在不同发酵期接种P.chrysosporium 对堆肥进程的影响不同:(1)三种典型的限制性内切酶Alu、Hae和 Taq在分析堆肥细菌微生物多样性的灵敏性上,Hae效果最好,Alu次之,Taq则不是很适用于分析堆肥细菌微生物多样性。添加的P.chrysosporium 对堆肥系统中某些微生物更具有一定的选择作用,使其成为优势物种以促进堆肥物质的降解,多样性有所降低,二次接种能够巩固一次接种效果;(2)接种 P.chrysosporium 能够促进堆肥体系中的木质纤维素降解,实验结果

28、显示接种 P.chrysosporium 的堆体中木质素降解率要明显高于未接种的堆体。接种 P.chrysosporium 对木聚糖酶活和 CMC 酶活的分泌没有明显影响,对 Lip 和 Mnp 酶活产生有促进作用,但是对 Lac 的产生有一定抑制作用。 组合应用了三类非培养生物技术,即 PLFA 法、RFLP 法、DGGE 法,分析农业废物堆肥化中微生物群落和多样性的变化。结果表明三类方法显示的信息并不完全一致:(1)PLFA 法检测的样点数据 PCA 分布比较离散,说明每个样点都具有其特征图谱,样点选取具有代表性。三类方法中以 PLFA 数据指示的微生物多样性最高,同时 PLFA 数据可以

29、表征较完整的微生物群落结构变化并较为明确的表征微生物生物量的变化。(2)RFLP 法检测的样点和条带信息 PCA 分布都比较集中,数据还显示在堆肥后期的细菌群落具有不稳定性,RFLP 法指示的微生物多样性较低;(3)DGGE 方法检测的数据显示堆肥过程中细菌群落结构至少经历了三个阶段的演替,即嗜温细菌群落,高温细菌群落和腐熟期细菌群落。 根据从农林废物堆肥中筛选得到的木质素降解优势土著微生物枯草芽孢杆菌、铜绿假单孢菌、黑曲霉、简青霉、栗褐链霉菌,依据 PLFA-PLS 定量分析所得堆肥化二次发酵期有效的木质素降解微生物群落组成比例混合接种至稻草基质发酵瓶中,并通过正交实验 L9(34)优化混合

30、比例,以期研究开发一种基于木质素降解的高效堆肥化接种剂。结果表明,混合菌剂具有较强的木质素降解能力,其对木质素降解是木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶、漆酶、纤维素酶和半纤维素酶共同作用的结果;当细菌:放线菌:真菌个数比为 85:5:10,枯草芽孢杆菌:铜绿假单孢菌为 55:25,黑曲霉:简青霉为 2:1 时,木质素、纤维素、半纤维素降解率最高,分别达到 22.13、48.97、55.93。比空白样高出19.16、38.25、46.30。针对堆肥化环境微生物的复杂性以及木质纤维素难降解的特性,本文以农业秸秆为主要原料,采用好氧堆肥,从物理化学、酶学以及基于非培养生物技术的微生物群落结构演替等方面较

31、系统地研究了接种黄孢原毛平革菌对堆肥发酵进程和木质纤维素降解的影响;并综合运用多种非培养生物研究方法与数学统计方法系统地研究堆肥化过程中微生物群落演替规律;基于上述规律研究其降解机理与特性并从堆肥化各阶段选育高效优势的降解菌株,为堆肥工艺的优化和接种剂的开发提供依据。 在稻草固态发酵体系中同时接种土壤微生物和黄孢原毛平革菌,用磷脂脂肪酸(PLFA)谱图分析法研究发酵过程的微生物群落和生物量变化,同时监测木质纤维素降解率的变化。结果表明,复合微生物体系降解木质纤维素的效率明显高于单一菌种的效率。根据标志性脂肪酸的变化,在发酵第 6d,革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、真菌的含量都达到了最高值,其中,革

32、兰氏阳性菌的含量较低;真菌和细菌的脂肪酸含量比值变化范围为0.20.5,说明真菌是降解木质纤维素的主要群落。主成分分析结果显示发酵后期以 18C 不饱和脂肪酸为主,与标志性脂肪酸分析结果一致,同时跟木质纤维素降解率的变化趋势对应,因此 PLFA 分析法可以较好地反映稻草固态发酵过程中的微生物群落结构和生物量的变化。P.chrysosporium 对应单体 PLFA 与木质纤维素相关性分析显示革兰氏阳性菌和真菌在降解木质素上具有相同的效率,P.chrysosporium 是降解木质素的主要真菌。 用 RFLP 方法和酶活检测方法研究了在农业废物堆肥一次发酵和二次发酵期间添加黄孢原毛平革菌对微生物

33、多样性和木质纤维素降解酶系的影响。结果表明,在不同发酵期接种P.chrysosporium 对堆肥进程的影响不同:(1)三种典型的限制性内切酶Alu、Hae和 Taq在分析堆肥细菌微生物多样性的灵敏性上,Hae效果最好,Alu次之,Taq则不是很适用于分析堆肥细菌微生物多样性。添加的P.chrysosporium 对堆肥系统中某些微生物更具有一定的选择作用,使其成为优势物种以促进堆肥物质的降解,多样性有所降低,二次接种能够巩固一次接种效果;(2)接种 P.chrysosporium 能够促进堆肥体系中的木质纤维素降解,实验结果显示接种 P.chrysosporium 的堆体中木质素降解率要明显

34、高于未接种的堆体。接种 P.chrysosporium 对木聚糖酶活和 CMC 酶活的分泌没有明显影响,对 Lip 和 Mnp 酶活产生有促进作用,但是对 Lac 的产生有一定抑制作用。 组合应用了三类非培养生物技术,即 PLFA 法、RFLP 法、DGGE 法,分析农业废物堆肥化中微生物群落和多样性的变化。结果表明三类方法显示的信息并不完全一致:(1)PLFA 法检测的样点数据 PCA 分布比较离散,说明每个样点都具有其特征图谱,样点选取具有代表性。三类方法中以 PLFA 数据指示的微生物多样性最高,同时 PLFA 数据可以表征较完整的微生物群落结构变化并较为明确的表征微生物生物量的变化。(

35、2)RFLP 法检测的样点和条带信息 PCA 分布都比较集中,数据还显示在堆肥后期的细菌群落具有不稳定性,RFLP 法指示的微生物多样性较低;(3)DGGE 方法检测的数据显示堆肥过程中细菌群落结构至少经历了三个阶段的演替,即嗜温细菌群落,高温细菌群落和腐熟期细菌群落。 根据从农林废物堆肥中筛选得到的木质素降解优势土著微生物枯草芽孢杆菌、铜绿假单孢菌、黑曲霉、简青霉、栗褐链霉菌,依据 PLFA-PLS 定量分析所得堆肥化二次发酵期有效的木质素降解微生物群落组成比例混合接种至稻草基质发酵瓶中,并通过正交实验 L9(34)优化混合比例,以期研究开发一种基于木质素降解的高效堆肥化接种剂。结果表明,混

36、合菌剂具有较强的木质素降解能力,其对木质素降解是木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶、漆酶、纤维素酶和半纤维素酶共同作用的结果;当细菌:放线菌:真菌个数比为 85:5:10,枯草芽孢杆菌:铜绿假单孢菌为 55:25,黑曲霉:简青霉为 2:1 时,木质素、纤维素、半纤维素降解率最高,分别达到 22.13、48.97、55.93。比空白样高出19.16、38.25、46.30。针对堆肥化环境微生物的复杂性以及木质纤维素难降解的特性,本文以农业秸秆为主要原料,采用好氧堆肥,从物理化学、酶学以及基于非培养生物技术的微生物群落结构演替等方面较系统地研究了接种黄孢原毛平革菌对堆肥发酵进程和木质纤维素降解的影响;

37、并综合运用多种非培养生物研究方法与数学统计方法系统地研究堆肥化过程中微生物群落演替规律;基于上述规律研究其降解机理与特性并从堆肥化各阶段选育高效优势的降解菌株,为堆肥工艺的优化和接种剂的开发提供依据。 在稻草固态发酵体系中同时接种土壤微生物和黄孢原毛平革菌,用磷脂脂肪酸(PLFA)谱图分析法研究发酵过程的微生物群落和生物量变化,同时监测木质纤维素降解率的变化。结果表明,复合微生物体系降解木质纤维素的效率明显高于单一菌种的效率。根据标志性脂肪酸的变化,在发酵第 6d,革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、真菌的含量都达到了最高值,其中,革兰氏阳性菌的含量较低;真菌和细菌的脂肪酸含量比值变化范围为0.20.

38、5,说明真菌是降解木质纤维素的主要群落。主成分分析结果显示发酵后期以 18C 不饱和脂肪酸为主,与标志性脂肪酸分析结果一致,同时跟木质纤维素降解率的变化趋势对应,因此 PLFA 分析法可以较好地反映稻草固态发酵过程中的微生物群落结构和生物量的变化。P.chrysosporium 对应单体 PLFA 与木质纤维素相关性分析显示革兰氏阳性菌和真菌在降解木质素上具有相同的效率,P.chrysosporium 是降解木质素的主要真菌。 用 RFLP 方法和酶活检测方法研究了在农业废物堆肥一次发酵和二次发酵期间添加黄孢原毛平革菌对微生物多样性和木质纤维素降解酶系的影响。结果表明,在不同发酵期接种P.ch

39、rysosporium 对堆肥进程的影响不同:(1)三种典型的限制性内切酶Alu、Hae和 Taq在分析堆肥细菌微生物多样性的灵敏性上,Hae效果最好,Alu次之,Taq则不是很适用于分析堆肥细菌微生物多样性。添加的P.chrysosporium 对堆肥系统中某些微生物更具有一定的选择作用,使其成为优势物种以促进堆肥物质的降解,多样性有所降低,二次接种能够巩固一次接种效果;(2)接种 P.chrysosporium 能够促进堆肥体系中的木质纤维素降解,实验结果显示接种 P.chrysosporium 的堆体中木质素降解率要明显高于未接种的堆体。接种 P.chrysosporium 对木聚糖酶活

40、和 CMC 酶活的分泌没有明显影响,对 Lip 和 Mnp 酶活产生有促进作用,但是对 Lac 的产生有一定抑制作用。 组合应用了三类非培养生物技术,即 PLFA 法、RFLP 法、DGGE 法,分析农业废物堆肥化中微生物群落和多样性的变化。结果表明三类方法显示的信息并不完全一致:(1)PLFA 法检测的样点数据 PCA 分布比较离散,说明每个样点都具有其特征图谱,样点选取具有代表性。三类方法中以 PLFA 数据指示的微生物多样性最高,同时 PLFA 数据可以表征较完整的微生物群落结构变化并较为明确的表征微生物生物量的变化。(2)RFLP 法检测的样点和条带信息 PCA 分布都比较集中,数据还

41、显示在堆肥后期的细菌群落具有不稳定性,RFLP 法指示的微生物多样性较低;(3)DGGE 方法检测的数据显示堆肥过程中细菌群落结构至少经历了三个阶段的演替,即嗜温细菌群落,高温细菌群落和腐熟期细菌群落。 根据从农林废物堆肥中筛选得到的木质素降解优势土著微生物枯草芽孢杆菌、铜绿假单孢菌、黑曲霉、简青霉、栗褐链霉菌,依据 PLFA-PLS 定量分析所得堆肥化二次发酵期有效的木质素降解微生物群落组成比例混合接种至稻草基质发酵瓶中,并通过正交实验 L9(34)优化混合比例,以期研究开发一种基于木质素降解的高效堆肥化接种剂。结果表明,混合菌剂具有较强的木质素降解能力,其对木质素降解是木质素过氧化物酶、锰

42、过氧化物酶、漆酶、纤维素酶和半纤维素酶共同作用的结果;当细菌:放线菌:真菌个数比为 85:5:10,枯草芽孢杆菌:铜绿假单孢菌为 55:25,黑曲霉:简青霉为 2:1 时,木质素、纤维素、半纤维素降解率最高,分别达到 22.13、48.97、55.93。比空白样高出19.16、38.25、46.30。针对堆肥化环境微生物的复杂性以及木质纤维素难降解的特性,本文以农业秸秆为主要原料,采用好氧堆肥,从物理化学、酶学以及基于非培养生物技术的微生物群落结构演替等方面较系统地研究了接种黄孢原毛平革菌对堆肥发酵进程和木质纤维素降解的影响;并综合运用多种非培养生物研究方法与数学统计方法系统地研究堆肥化过程中

43、微生物群落演替规律;基于上述规律研究其降解机理与特性并从堆肥化各阶段选育高效优势的降解菌株,为堆肥工艺的优化和接种剂的开发提供依据。 在稻草固态发酵体系中同时接种土壤微生物和黄孢原毛平革菌,用磷脂脂肪酸(PLFA)谱图分析法研究发酵过程的微生物群落和生物量变化,同时监测木质纤维素降解率的变化。结果表明,复合微生物体系降解木质纤维素的效率明显高于单一菌种的效率。根据标志性脂肪酸的变化,在发酵第 6d,革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、真菌的含量都达到了最高值,其中,革兰氏阳性菌的含量较低;真菌和细菌的脂肪酸含量比值变化范围为0.20.5,说明真菌是降解木质纤维素的主要群落。主成分分析结果显示发酵后期以

44、 18C 不饱和脂肪酸为主,与标志性脂肪酸分析结果一致,同时跟木质纤维素降解率的变化趋势对应,因此 PLFA 分析法可以较好地反映稻草固态发酵过程中的微生物群落结构和生物量的变化。P.chrysosporium 对应单体 PLFA 与木质纤维素相关性分析显示革兰氏阳性菌和真菌在降解木质素上具有相同的效率,P.chrysosporium 是降解木质素的主要真菌。 用 RFLP 方法和酶活检测方法研究了在农业废物堆肥一次发酵和二次发酵期间添加黄孢原毛平革菌对微生物多样性和木质纤维素降解酶系的影响。结果表明,在不同发酵期接种P.chrysosporium 对堆肥进程的影响不同:(1)三种典型的限制性

45、内切酶Alu、Hae和 Taq在分析堆肥细菌微生物多样性的灵敏性上,Hae效果最好,Alu次之,Taq则不是很适用于分析堆肥细菌微生物多样性。添加的P.chrysosporium 对堆肥系统中某些微生物更具有一定的选择作用,使其成为优势物种以促进堆肥物质的降解,多样性有所降低,二次接种能够巩固一次接种效果;(2)接种 P.chrysosporium 能够促进堆肥体系中的木质纤维素降解,实验结果显示接种 P.chrysosporium 的堆体中木质素降解率要明显高于未接种的堆体。接种 P.chrysosporium 对木聚糖酶活和 CMC 酶活的分泌没有明显影响,对 Lip 和 Mnp 酶活产生

46、有促进作用,但是对 Lac 的产生有一定抑制作用。 组合应用了三类非培养生物技术,即 PLFA 法、RFLP 法、DGGE 法,分析农业废物堆肥化中微生物群落和多样性的变化。结果表明三类方法显示的信息并不完全一致:(1)PLFA 法检测的样点数据 PCA 分布比较离散,说明每个样点都具有其特征图谱,样点选取具有代表性。三类方法中以 PLFA 数据指示的微生物多样性最高,同时 PLFA 数据可以表征较完整的微生物群落结构变化并较为明确的表征微生物生物量的变化。(2)RFLP 法检测的样点和条带信息 PCA 分布都比较集中,数据还显示在堆肥后期的细菌群落具有不稳定性,RFLP 法指示的微生物多样性

47、较低;(3)DGGE 方法检测的数据显示堆肥过程中细菌群落结构至少经历了三个阶段的演替,即嗜温细菌群落,高温细菌群落和腐熟期细菌群落。 根据从农林废物堆肥中筛选得到的木质素降解优势土著微生物枯草芽孢杆菌、铜绿假单孢菌、黑曲霉、简青霉、栗褐链霉菌,依据 PLFA-PLS 定量分析所得堆肥化二次发酵期有效的木质素降解微生物群落组成比例混合接种至稻草基质发酵瓶中,并通过正交实验 L9(34)优化混合比例,以期研究开发一种基于木质素降解的高效堆肥化接种剂。结果表明,混合菌剂具有较强的木质素降解能力,其对木质素降解是木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶、漆酶、纤维素酶和半纤维素酶共同作用的结果;当细菌:放线菌

48、:真菌个数比为 85:5:10,枯草芽孢杆菌:铜绿假单孢菌为 55:25,黑曲霉:简青霉为 2:1 时,木质素、纤维素、半纤维素降解率最高,分别达到 22.13、48.97、55.93。比空白样高出19.16、38.25、46.30。针对堆肥化环境微生物的复杂性以及木质纤维素难降解的特性,本文以农业秸秆为主要原料,采用好氧堆肥,从物理化学、酶学以及基于非培养生物技术的微生物群落结构演替等方面较系统地研究了接种黄孢原毛平革菌对堆肥发酵进程和木质纤维素降解的影响;并综合运用多种非培养生物研究方法与数学统计方法系统地研究堆肥化过程中微生物群落演替规律;基于上述规律研究其降解机理与特性并从堆肥化各阶段

49、选育高效优势的降解菌株,为堆肥工艺的优化和接种剂的开发提供依据。 在稻草固态发酵体系中同时接种土壤微生物和黄孢原毛平革菌,用磷脂脂肪酸(PLFA)谱图分析法研究发酵过程的微生物群落和生物量变化,同时监测木质纤维素降解率的变化。结果表明,复合微生物体系降解木质纤维素的效率明显高于单一菌种的效率。根据标志性脂肪酸的变化,在发酵第 6d,革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、真菌的含量都达到了最高值,其中,革兰氏阳性菌的含量较低;真菌和细菌的脂肪酸含量比值变化范围为0.20.5,说明真菌是降解木质纤维素的主要群落。主成分分析结果显示发酵后期以 18C 不饱和脂肪酸为主,与标志性脂肪酸分析结果一致,同时跟木质纤维素降解率的变化趋势对应,因此 PLFA 分析法可以较好地反映稻草固态发酵过程中的微生物群落结构和生物量的变化。P.chrysosporium 对应单体 PLFA 与木质纤维素相关性分析显示革兰氏阳性菌和真菌在降解木质素上具有相同的效率,P.chrysosporium 是降解木质素的主要真菌。 用 RFLP 方法和酶

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