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水稻秸秆降解菌系的筛选及其菌群组成分析

2017-06-30张蕴琦徐凤花张书敏吴优张晴

江苏农业科学 2017年8期

张蕴琦+徐凤花++张书敏++吴优++张晴

摘要:将崩解滤纸能力强的菌系1在30 ℃条件下以水稻秸秆为唯一碳源连续驯化41代,25代后羧甲基纤维素钠(CMC)酶活力、滤纸酶活力和秸秆失重率基本稳定,较第1代提高了59.7%、61.0%和62.4%。利用PCR-DGGE对驯化进程中菌系1细菌组成多样性及优势菌群的变化动态进行分析,原始样品共检测到13个主要条带,优势菌群由Solitalea sp.、假单胞菌属(Pseudomonas sp.)和一些不可培养微生物组成。经滤纸及水稻秸秆驯化,部分细菌被淘汰,微生物多样性减少,滤纸和水稻秸秆驯化稳定期优势菌群均包括多形拟杆菌属(Bacteroides sp.)、梭菌属(Clostridium sp.)和假单胞菌属,表明这些优势菌群对滤纸纤维素和水稻秸秆纤维素均有较强的降解能力,此外,条带10(Uncultured Clostridium sp. Clone 3-2)在水稻秸秆驯化33代颜色变深成为优势菌,推测在水稻秸秆降解过程中具有一定的作用。

关键词:菌系1;驯化;水稻秸秆;变性梯度凝胶电泳;多样性;优势菌群

中图分类号: X172文献标志码: A文章编号:1002-1302(2017)08-0257-04

2013年黑龙江省水稻秸秆量为2 400万t,约占秸秆总量的39.3%[1]。由于水稻秸秆木质素缩聚单元比例较高,与纤维素和半纤维素结合较紧密,硅质化程度高[2],同时黑龙江年均气温较低,因此其自然降解速度缓慢,资源化利用率低,大量焚烧严重污染环境。

近年来国内外学者选育出一些能够降解水稻秸秆的菌株,主要包括木霉菌、青霉菌和一些细菌,但是,研究发现单菌株产酶能力有限[3],且水稻秸秆结构复杂,很难被高效降解,而菌系通过多种微生物协同作用对水稻秸秆降解效果更好,然而,目前对菌系的研究较少。……

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