玉米秸秆腐解复合菌系CSS-1的构建、菌群组成及腐解特性研究
玉米秸秆腐解复合菌系CSS-1的构建、菌群组成及腐解特性研究【摘要】:选育在常温下对玉米秸秆具有高效、稳定腐解功能的微生物复合菌系并分析其菌群组成,以促进我国北方农区原位还田玉米秸
【学位授予单位】:山东农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:S154.3;S513
【目录】:
- 摘要8-10
- Abstract10-13
- 1 引言13-51
- 1.1 秸秆资源概述13-14
- 1.2 秸秆资源的利用途径14-18
- 1.2.1 秸秆肥料化技术14-16
- 1.2.1.1 秸秆直接还田14-15
- 1.2.1.2 秸秆间接还田15-16
- 1.2.2 秸秆饲料化技术16
- 1.2.3 秸秆能源化技术16-17
- 1.2.4 秸秆材料化技术17-18
- 1.3 秸秆资源化利用存在的问题18-19
- 1.4 秸秆还田效应的研究进展19-25
- 1.4.1 秸秆还田对土壤理化性状的影响19-22
- 1.4.2 秸秆还田对土壤生物肥力的影响22-24
- 1.4.3 秸秆还田对作物产量的影响24-25
- 1.5 植物秸秆组成特点及其生物降解特性25-33
- 1.5.1 纤维素的化学组成及其生物降解26-30
- 1.5.2 半纤维素的化学组成及其生物降解30-31
- 1.5.3 木质素的化学组成及生物降解31-33
- 1.6 分解木质纤维素的微生物33-38
- 1.7 利用复合菌系降解木质纤维素的研究进展38-42
- 1.8 分子生物学技术在复合菌系研究中的应用42-47
- 1.8.1 克隆文库分析法43-44
- 1.8.2 变性梯度凝胶电泳(DGGE)44-47
- 1.9 研究目的意义47-48
- 1.9.1 研究意义47
- 1.9.2 研究目标47-48
- 1.10 研究内容、技术路线及方法48-51
- 1.10.1 研究内容48-49
- 1.10.2 技术路线49
- 1.10.3 研究方法49-51
- 2 材料与方法51-66
- 2.1 材料来源51-52
- 2.2 主要试剂52-55
- 2.2.1 主要生化试剂52
- 2.2.2 酶活测定的主要试剂52-53
- 2.2.3 DNA 提取试剂53-54
- 2.2.4 琼脂糖缓冲液和试剂54
- 2.2.5 DGGE 缓冲液和试剂54-55
- 2.3 主要仪器55
- 2.4 培养基55-56
- 2.4.1 复合菌系筛选培养基55-56
- 2.4.2 其它常规培养基56
- 2.5 试验方法56-66
- 2.5.1 腐解复合菌系筛选方法56-57
- 2.5.1.1 腐解复合菌系的富集培养56-57
- 2.5.1.2 腐解复合菌系的限制性诱导培养57
- 2.5.1.3 腐解复合菌系的降温诱导筛选57
- 2.5.2 秸秆失重率测定57
- 2.5.3 CMC 酶活的测定57-58
- 2.5.4 木聚糖酶活测定58
- 2.5.5 玉米秸秆腐解物料C/N 的测定58
- 2.5.6 玉米秸秆腐解复合菌系CSS-1 中纯菌株的分离58-59
- 2.5.7 总DNA 的提取与纯度检测59
- 2.5.8 DGGE 所需聚合酶链式反应(PCR)扩增条件59-61
- 2.5.9 变性梯度凝胶电泳(DGGE)61-62
- 2.5.9.1 DGGE 的操作61
- 2.5.9.2 DGGE 条带回收61-62
- 2.5.10 复合菌系的安全性评价62
- 2.5.11 克隆文库的构建方法62-65
- 2.5.11.1 16S/18S rDNA 的PCR 扩增及PCR 产物纯化62-63
- 2.5.11.2 目的产物的连接63
- 2.5.11.3 连接反应产物的转化步骤63-64
- 2.5.11.4 阳性克隆的筛选64-65
- 2.5.11.5 ARDRA 分型65
- 2.5.12 复合菌系CSS-1 对玉米秸秆腐解特性分析方法65
- 2.5.13 玉腐解过程中复合菌系菌群组成的动态变化分析方法65-66
- 3 结果与分析66-93
- 3.1 玉米秸秆常温高效腐解复合菌系CSS-1 的选育66-72
- 3.1.1 玉米秸秆腐解复合菌系CSS-1 的筛选66
- 3.1.2 复合菌系CSS-1 腐解效果66-69
- 3.1.3 复合菌系CSS-1 的稳定性69-72
- 3.1.3.1 功能稳定性69-71
- 3.1.3.2 菌群组成稳定性71-72
- 3.1.4 复合菌系CSS-1 的安全性评价72
- 3.2 克隆文库法分析复合菌系CSS-1 细菌/真菌组成72-83
- 3.2.1 克隆文库构建72-78
- 3.2.2 克隆文库分析78-81
- 3.2.2.1 克隆文库的评估78
- 3.2.2.2 克隆文库的序列分析78-81
- 3.2.3 复合菌系CSS-1 中纯菌株的分离81-83
- 3.3 复合菌系CSS-1 对玉米秸秆腐解特性83-93
- 3.3.1 腐解过程中的pH 值变化83-84
- 3.3.2 腐解过程中的可培养微生物数量的变化84
- 3.3.3 腐解过程中的CMC 酶活、木聚糖酶活的变化84-85
- 3.3.4 复合菌系CSS-1 腐解过程中菌群的动态变化85-93
- 4 讨论93-96
- 4.1 玉米秸秆常温高效腐解菌复合菌系CSS-1 的选育及其组成分析93
- 4.2 克隆文库法分析复合菌系CSS-1 细菌/真菌组成93-94
- 4.3 复合菌系CSS-1 对玉米秸秆腐解特性94-96
- 5 结论96-98
- 参考文献98-110
- 致谢110-111
- 附录111-112
- 攻读学位期间发表论文情况112
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