• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看

      ?

      木質(zhì)纖維素分解復(fù)合菌系的分解特性與細(xì)菌組成多樣性分析

      2017-10-27 14:31何水清艾士奇王建豪
      江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2017年16期
      關(guān)鍵詞:分解高通量測序

      何水清 艾士奇 王建豪

      摘要:利用木質(zhì)纖維素分解復(fù)合菌系BYND-8對稻稈進(jìn)行生物處理,研究其分解特性及其細(xì)菌組成多樣性,為應(yīng)用微生物方法處理木質(zhì)纖維素類資源提供理論依據(jù)。通過測定復(fù)合菌系在分解稻稈的過程中木質(zhì)纖維素各成分含量的變化,同時測定分解過程中培養(yǎng)基pH值的變化趨勢,研究其分解特性。運(yùn)用高通量測序技術(shù)對復(fù)合菌系rRNA基因的V3-V4區(qū)進(jìn)行測序,分析其細(xì)菌組成多樣性。結(jié)果表明,復(fù)合菌系BYND-8具有較高的木質(zhì)纖維素分解能力,對培養(yǎng)基的pH值具有自我調(diào)節(jié)能力;在綱、目、科3個分類水平上,分別將復(fù)合菌系中的細(xì)菌分成了73個綱、132個目和226個科,復(fù)合菌系中細(xì)菌在科的分類水平上比較豐富,其中相對量較高、占優(yōu)勢的細(xì)菌為紫單胞菌科(Porphyromonadaceae,1873%)、柄桿菌科(Caulobacteraceae,1203%)和理研菌科(Rikenellaceae,1196%)。木質(zhì)纖維素分解復(fù)合菌系BYND-8具有較高的細(xì)菌組成多樣性。

      關(guān)鍵詞:木質(zhì)纖維素;分解;復(fù)合菌系;高通量測序;多樣性分析;木質(zhì)纖維素分解機(jī)理

      中圖分類號: Q9399;S182文獻(xiàn)標(biāo)志碼:

      文章編號:1002-1302(2017)16-0241-06

      收稿日期:2016-09-20

      基金項目:黑龍江省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃(編號:20141022311);國家科技支撐計劃(編號:2015BAD21B04、2016YFD0800602);黑龍江農(nóng)墾總局科技攻關(guān)項目(編號:HNK125B-11-06A、HNK125B-11-11A、JCTG17-04)。

      作者簡介:何水清(1994—),男,江西寧都人,主要從事農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用與環(huán)境微生物分子生態(tài)學(xué)的研究。E-mail:616022790@qqcom。

      通信作者:王偉東,博士,教授,主要從事農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用與環(huán)境微生物分子生態(tài)學(xué)的研究。E-mail:wwdcyy@126com。

      為了減少化石燃料的過度開采而帶來的環(huán)境污染,木質(zhì)纖維素這一重要的生物質(zhì)資源越來越受到重視。中國是一個農(nóng)業(yè)大國,每年作物秸稈產(chǎn)量約8億t,其中含有大量的木質(zhì)纖維素資源。這些秸稈中約有30%沒有得到資源化利用,大部分被就地焚燒,不僅造成了資源的浪費(fèi),而且引起了嚴(yán)重的環(huán)境污染。近年來,秸稈等木質(zhì)纖維素類廢棄物資源化利用越來越受到政府和科研工作者的重視,其中高效、環(huán)保、廉價的生物處理法被日益采用[3]。崔宗均等從堆肥樣品中富集篩選、馴化得到1組可高效穩(wěn)定分解木質(zhì)纖維素的復(fù)合菌系MC1[4-5];趙聽等得到了能分解小麥秸稈的復(fù)合菌群FWD1,小麥秸稈的分解率達(dá)到7692%;劉長莉篩選馴化出復(fù)合菌系NSC-7,稻稈的分解率達(dá)447%。同樣也有分解木質(zhì)纖維素的單菌與復(fù)合菌系分解能力比較的研究報道,張曉倫等從垃圾堆腐物中分離得到了3株具有較強(qiáng)纖維素分解能力的真菌,發(fā)現(xiàn)由2種不同菌株組成的混合菌系比任何單一菌株的纖維素分解能力強(qiáng),CMC酶活性是單一菌株的15倍[8];陳耀寧等將1株黃孢原毛平革菌和1株歧皺青霉混合培養(yǎng),發(fā)現(xiàn)木質(zhì)纖維素的分解率較單一菌株大大提高[9];溫雪等將2株具有較強(qiáng)木質(zhì)纖維素分解能力的菌株與2株無分解能力的菌株進(jìn)行組合,發(fā)現(xiàn)組合菌群的纖維素分解能力較單獨的菌株分解能力穩(wěn)定而高效[10]。Kato 等通過對復(fù)合系MC1中關(guān)鍵菌株的重新組合發(fā)現(xiàn)其纖維素的分解能力高于單一菌株[11]。單一菌株對木質(zhì)纖維素的分解能力遠(yuǎn)不及多種菌株協(xié)同作用[12-13]。因此,利用微生物復(fù)合菌系各菌株之間的協(xié)同作用來高效穩(wěn)定地分解木質(zhì)纖維素并分析其分解機(jī)理具有重要意義。

      本研究以實驗室構(gòu)建的中溫木質(zhì)纖維素分解復(fù)合菌系BYND-8為研究對象,運(yùn)用高通量測序技術(shù)分析其細(xì)菌組成多樣性,為復(fù)合菌系分解木質(zhì)纖維素的機(jī)理奠定基礎(chǔ)。

      1材料與方法

      11培養(yǎng)條件

      纖維素蛋白胨培養(yǎng)基(PCS):蛋白胨50 g,NaCl 50 g,CaCO3 20 g,酵母粉10 g,木質(zhì)纖維素(稻稈)50 g,蒸餾水1 L,pH自然,1×105 Pa滅菌15 min,按培養(yǎng)基體積的10%接種,30 ℃靜止培養(yǎng)。

      稻稈預(yù)處理方法:將稻稈剪切成5 cm的小段,用1%的NaOH溶液浸泡24 h,然后用自來水沖洗稻稈,再用鹽酸(1 mol/L)浸泡,之后用自來水沖洗并浸泡12 h,至pH值為70左右,105 ℃烘干至恒重備用。

      12復(fù)合菌系的篩選

      把旺盛產(chǎn)沼氣的培養(yǎng)液10 mL接種到裝有90 mL PCS培養(yǎng)基的三角瓶內(nèi),提前放入濾紙條作為分解的外觀指標(biāo),將05 g經(jīng)預(yù)處理的稻稈作為碳源,30 ℃靜止培養(yǎng)。當(dāng)濾紙條完全分解、稻稈軟化時,按體積10%的接種量接種到同樣的培養(yǎng)基中傳代培養(yǎng)。在繼代培養(yǎng)過程中,留下分解能力強(qiáng)的培養(yǎng)物,淘汰失去分解能力的培養(yǎng)物。如果培養(yǎng)物分解能力下降,則把不同的培養(yǎng)物相互組配,繼續(xù)傳代培養(yǎng)。保留分解能力高效且穩(wěn)定的培養(yǎng)物,用作后續(xù)研究。

      13復(fù)合菌系中稻稈及其木質(zhì)素、纖維素、半纖維素分解率的變化

      取三角瓶,將10 g稻稈加入90 mL PCS培養(yǎng)基中,按體積比接種10%的復(fù)合菌系,30 ℃靜止培養(yǎng)。將培養(yǎng)0、1、2、3、4、5、6、7 d的稻稈分別取出,每天取3瓶,5 000 r/min離心,棄上清,為消除菌體用硝酸和鹽酸的混合溶液沖洗稻稈,離心,用清水沖洗,離心,105 ℃烘干至恒重后稱質(zhì)量,計算每瓶稻稈的失重量和分解率[14],最后計算平均值。烘干后的稻稈經(jīng)粉碎過篩后用于測定木質(zhì)素、纖維素和半纖維素的含量。在纖維素分析儀(美國ANKOM220)上,用改良的范式洗滌法測定木質(zhì)素、纖維素和半纖維素的含量[15],計算分解率。

      14復(fù)合菌系pH值的動態(tài)變化

      141復(fù)合菌系pH值的變化

      100 mL三角瓶內(nèi)分裝 90 mL PCS培養(yǎng)基,按體積比接種10%的復(fù)合菌系,30 ℃靜止培養(yǎng)。每天按時取3瓶復(fù)合菌系,用pH計(日本HORIBA)測定其pH值,連續(xù)測定10 d。

      142不同的起始pH值對復(fù)合菌系培養(yǎng)基pH值的影響

      將PCS培養(yǎng)液的初始pH值分別調(diào)至4、5、6、7、8、9、10,按體積比接種10%的復(fù)合菌系,30 ℃靜止培養(yǎng)。每天按時取3瓶復(fù)合菌系,用pH計(日本HORIBA)測定其pH值,連續(xù)測定 7 d。

      15復(fù)合菌系的高通量測序

      151獲取測序樣品

      取稻稈分解能力旺盛階段(接種培養(yǎng)5 d)的液態(tài)培養(yǎng)物和稻稈表面的微生物。

      培養(yǎng)基中微生物的獲取方法:取適量培養(yǎng)基 12 000 r/min 離心10 min可得到菌體。

      稻稈表面微生物的獲取方法:取適量復(fù)合菌系處理5 d的稻稈,加入適量PBS緩沖液,150~200 r/min振蕩30~60 min,超聲5 min,再150~200 r/min振蕩30~60 min。取上清液加入到50 mL離心管中,120 00 r/min離心10 min得菌體。

      將所得培養(yǎng)基中的微生物和稻稈表面的微生物混合備用。

      152提取總DNA

      取適量所得的菌體,用氯化芐法提取其總DNA[16]。所提取的總DNA要保證濃度大于10 ng/μL,總量超過500 ng,D260 nm/280 nm在18~22之間。瓊脂糖凝膠電泳主帶清晰。

      15316s rDNA基因V3-V4區(qū)PCR擴(kuò)增及測序

      提取樣品總DNA后,根據(jù)細(xì)菌V3-V4區(qū)設(shè)計得到引物,合并引物接頭,進(jìn)行PCR擴(kuò)增,對其產(chǎn)物進(jìn)行純化、定量及均一化,最后形成測序文庫。對構(gòu)建好的文庫進(jìn)行質(zhì)檢,質(zhì)檢合格的文庫用Illumina MiSeq PE300進(jìn)行測序。

      154細(xì)菌多樣性數(shù)據(jù)分析

      對序列進(jìn)行聚類,將相似性超過97%的序列劃分到同一個OTU(operational taxonomic units)。按眾數(shù)原則對序列進(jìn)行物種注釋。統(tǒng)計樣品在各個分類水平上的構(gòu)成,用餅圖進(jìn)行可視化。對統(tǒng)計樣品中在綱、目、科分類水平上的菌群作聚類,用相同顏色表示該分類水平所含的OTU序列豐度的相對高低。

      2結(jié)果與分析

      21復(fù)合菌系中稻稈及其木質(zhì)素、纖維素、半纖維素分解率的變化

      經(jīng)過連續(xù)的傳代培養(yǎng),已構(gòu)建出具有高效穩(wěn)定分解木質(zhì)纖維素能力的復(fù)合菌系BYND-8。經(jīng)前期的試驗驗證,復(fù)合菌系經(jīng)傳代培養(yǎng)和保存后,菌種組成和功能都已達(dá)到穩(wěn)定。在復(fù)合菌系培養(yǎng)過程中,可明顯觀察到濾紙分解,稻稈軟化成細(xì)絲狀。

      稻稈和稻稈中木質(zhì)素、纖維素、半纖維素的分解率的變化結(jié)果如圖1所示。在培養(yǎng)的前4 d秸稈被旺盛分解,4 d后分解能力減弱基本不再分解。在培養(yǎng)4 d時分解率達(dá)到最高值,稻稈和稻稈中木質(zhì)素、纖維素、半纖維素的分解率分別為392%、540%、317%、480%。稻稈經(jīng)過復(fù)合菌系處理7 d后,稻稈和稻稈中木質(zhì)素、纖維素、半纖維素的分解率分別為490%、555%、407%、536%。

      22復(fù)合菌系培養(yǎng)體系pH值的動態(tài)變化

      221復(fù)合菌系分解稻稈過程中培養(yǎng)體系pH值的變化

      由圖2可知,在培養(yǎng)的前4 d,培養(yǎng)基的pH值呈下降趨勢,到培養(yǎng)4 d時,pH值降到最低,從起始的74降到63。從培養(yǎng)5 d開始,培養(yǎng)基的pH值開始回升,到培養(yǎng)7 d時,培養(yǎng)基的pH值回升到70左右,并保持相對穩(wěn)定狀態(tài),一直到培養(yǎng) 10 d,培養(yǎng)基的pH值保持在72左右,與培養(yǎng)基的起始pH值相差不大。

      222不同的起始pH值條件下復(fù)合菌系培養(yǎng)基pH值的變化

      由表1可知,當(dāng)培養(yǎng)基的初始pH值為4時,接種復(fù)合菌系1 d后培養(yǎng)基的pH值上升至61,直至接種7 d時,培養(yǎng)基的pH值一直保持在61左右。當(dāng)培養(yǎng)基的初始pH值為5和6時,接種復(fù)合菌系1 d后培養(yǎng)基的pH值分別上升至62和65,分別在培養(yǎng)5、4 d時pH值達(dá)到最低值,但是到培養(yǎng) 6 d 時培養(yǎng)基的pH值回升到61并保持相對穩(wěn)定。當(dāng)培養(yǎng)基的初始pH值為7和8時,接種復(fù)合菌系1 d后培養(yǎng)基的pH值明顯下降,到培養(yǎng)4 d時培養(yǎng)基的pH值達(dá)到最低值,分別為62、63,到接種后6 d,培養(yǎng)基的pH值回升到70左右并保持相對穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)培養(yǎng)基的初始pH值為9和10時,接種復(fù)合菌系1 d后培養(yǎng)基的pH值呈現(xiàn)明顯下降,且一直維持這一下降趨勢,到接種后7 d時,培養(yǎng)基的pH值分別達(dá)到63、60左右。

      在研究不同的起始pH值條件下復(fù)合菌系培養(yǎng)基pH值變化的同時,對不同的起始pH值條件下稻稈的分解率進(jìn)行了試驗。由圖3可知,當(dāng)pH值在40~100范圍內(nèi)時,稻稈都會發(fā)生分解,但是復(fù)合菌系對稻稈的分解程度各不相同。當(dāng)pH值為80時,稻稈的分解率最高,可達(dá)到535%;其次是[CM(25]當(dāng)pH值為70時,稻稈的分解率為518%;當(dāng)pH值為4和100時,稻稈的分解率則明顯下降。

      綜合以上結(jié)果可知,在培養(yǎng)基的起始pH值為4~10時,復(fù)合菌系的pH值隨著稻稈的分解而自動調(diào)節(jié),最終的pH值都保持在6~7之間,接近中性。在木質(zhì)纖維素分解的旺盛時期,培養(yǎng)基的pH值均可降到最低值。當(dāng)木質(zhì)纖維素分解完成后,培養(yǎng)基的pH值均可自動回升。當(dāng)培養(yǎng)基的初始pH值為4~10時,稻稈呈現(xiàn)不同的分解狀態(tài),分解率各不相同,而適宜復(fù)合菌系分解稻稈的初始pH值接近中性,培養(yǎng)基過酸過堿都不適宜復(fù)合菌系分解稻稈。

      23復(fù)合菌系的細(xì)菌組成多樣性

      對復(fù)合菌系進(jìn)行16s rDNA擴(kuò)增子高通量測序,將復(fù)合菌系在微生物的綱、目、科3個分類水平給出分類。復(fù)合菌系在微生物分類單元綱的水平上的物種相對豐度統(tǒng)計結(jié)果如圖4所示。

      復(fù)合菌系的細(xì)菌組成在綱的水平上包含73個綱的細(xì)菌,其物種相對豐度高于100%的可分類菌綱共有13個,包括擬桿菌綱(Bacteroidia)、鞘脂桿菌綱(Sphingobacteriia)、α-變形菌綱(Alphaproteobacteria)、梭菌綱(Clostridia)、纖維黏網(wǎng)菌綱(Cytophagia)、螺旋體綱(Spirochaetes)、互養(yǎng)菌綱(Synergistia)、黃桿菌綱(Flavobacteria)、ε-變形菌綱(Epsilonproteobacteria)、黏膠球形菌綱(Lentisphaeria)、γ-變形菌綱(Gammaproteobacteria)、β-變形菌綱(Betaproteobacteria)和未培養(yǎng)細(xì)菌,其物種相對豐度分別為3675%、1600%、1284%、789%、581%、344%、307%、277%、253%、195%、148%、141%、107%。

      復(fù)合菌系在微生物分類單元目的水平上的物種相對豐度統(tǒng)計結(jié)果如圖5所示。

      復(fù)合菌系的細(xì)菌組成在目的水平上包含132個目的細(xì)菌,其物種相對豐度高于100%的可分類菌目共有9個,包括擬桿菌目(Bacteroidales)、鞘脂桿菌目(Sphingobacteriales)、柄桿菌目(Caulobacterales)、梭菌目(Clostridiales)、嗜纖維菌目(Cytophagales)、螺旋體目(Spirochaetales)、Synergistales、黃桿菌目(Flavobacteriales)、彎曲菌目(Campylobacterales),其物種相對豐度分別為3816%、1661%、1197%、818%、602%、357%、319%、287%、263%。

      復(fù)合菌系在微生物分類單元科的水平上的物種相對豐度統(tǒng)計結(jié)果如圖6所示。

      對復(fù)合菌系進(jìn)行高通量測序后發(fā)現(xiàn)細(xì)菌的組成在科的水平上比較豐富。復(fù)合菌系的細(xì)菌組成在科的水平上包含226個科的細(xì)菌,其物種相對豐度高于100%的可分類菌科共有14個,包括紫單胞菌科(Porphyromonadaceae)、柄桿菌科(Caulobacteraceae)、理研菌科(Rikenellaceae)、?;疲∕arinilabiaceae)、嗜纖維菌科(Cytophagaceae)、瘤胃菌科(Ruminococcaceae)、互養(yǎng)菌科(Synergistaceae)、彎曲菌科(Campylobacteraceae)、螺旋體科(Spirochaetaceae)、黃桿菌科(Flavobacteriaceae)、Christensenellaceae和3個未培養(yǎng)的細(xì)菌,其物種相對豐度分別為1873%、1203%、1196%、733%、603%、371%、323%、266%、258%、219%、123%,3個未培養(yǎng)的細(xì)菌相對豐度共占了1628%。復(fù)合菌系中相對豐度低于1%的可分類菌科共有212個,由于這些細(xì)菌在復(fù)合菌系中的相對豐度極小,共占復(fù)合菌系的1205%。

      3討論

      利用限制性培養(yǎng)技術(shù)從產(chǎn)沼氣旺盛的沼液中篩選具有分解木質(zhì)纖維素分解能力的復(fù)合菌系BYND-8,用稻稈的分解率作為指標(biāo),培養(yǎng)7 d后,稻稈及稻稈中木質(zhì)素、纖維素和半纖[CM(25]維素的分解率分別為490%、555%、407%、536%。雖[CM)]

      然與已報道的復(fù)合菌系相比其木質(zhì)纖維素能力相對較低[2,4,7,11,14],但BYND-8與它們的篩選樣品來源不同,是從沼氣發(fā)酵體系中篩選得到,沼氣發(fā)酵體系是厭氧環(huán)境,在此也證明不同的培養(yǎng)條件對于纖維素分解能力影響較大。該復(fù)合菌系可能應(yīng)用于將來的以稻稈為原料的沼氣發(fā)酵的預(yù)處理。

      通過復(fù)合菌系在分解稻稈過程中pH值變化趨勢、調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的不同起始pH值復(fù)合菌系對稻稈的分解率來看,復(fù)合菌系可以自我調(diào)節(jié)培養(yǎng)環(huán)境的pH值,這充分體現(xiàn)了該復(fù)合菌系較純培養(yǎng)菌株分解木質(zhì)纖維素的優(yōu)勢所在。崔宗均等構(gòu)建的木質(zhì)纖維素分解復(fù)合菌系的pH值隨著培養(yǎng)時間先下降后升高最后趨于穩(wěn)定并與初始pH值較一致[4,17],這與本研究的結(jié)果相吻合。復(fù)合菌系培養(yǎng)體系的pH值對于木質(zhì)纖維素的分解具有明顯的影響。

      不同菌株協(xié)同作用可高效穩(wěn)定地分解木質(zhì)纖維素,宋亞彬曾通過傳統(tǒng)的平板分離法和變性梯度凝膠電泳法分析了復(fù)合菌系的菌種組成多樣性,她發(fā)現(xiàn)復(fù)合菌系的微生物組成主要分為腸桿菌科(Enterobacteriaceae)、產(chǎn)堿桿菌科(Alcaligenaceae)、黃單胞菌科(Xanthomonadaceae)、芽孢桿菌科(Bacillaceae)和一個未知的菌科[18]。但是通過對復(fù)合菌系進(jìn)行16S rDNA擴(kuò)增子高通量測序,分析復(fù)合菌系的細(xì)菌組成及多樣性,發(fā)現(xiàn)高通量測序技術(shù)與傳統(tǒng)的分子生物學(xué)手段相比,更加全面、準(zhǔn)確,它將復(fù)合菌系在科的分類水平上分成226個科的細(xì)菌,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的多樣性分析方法。而且通過高通量測序分析可知,腸桿菌科、產(chǎn)堿桿菌科、黃單胞菌科、芽孢桿菌科的相對豐度分別為011%、086%、006%、0008%,遠(yuǎn)低于高通量測序得到的優(yōu)勢菌株。說明傳統(tǒng)的分析方法存在一定的局限性,不能表征復(fù)合菌系涵蓋的全部微生物。而高通量測序可以揭示不同種類的細(xì)菌在木質(zhì)纖維素分解過程中的功能,分析不同菌種之間存在的協(xié)同關(guān)系。通過對復(fù)合菌系進(jìn)行高通量測序,可以得到復(fù)合菌系中相對量較高的占優(yōu)勢的菌株,進(jìn)而可以揭示分解木質(zhì)纖維素的功能菌。紫單胞菌科屬于擬桿菌門,適宜在中溫厭氧條件下生長,能發(fā)酵多種單糖和二糖,產(chǎn)生有機(jī)酸,如丙酸、乙酸和少量丁酸等[19],曾在石油烴污染土壤及肥育豬后腸分離得到,參與了烴類的厭氧降解及纖維降解[20-21]。蘇增建等從石油污染土壤樣品中得到以石油烴為唯一生長碳源的細(xì)菌菌株,研究了其石油降解能力,結(jié)果表明柄桿菌具有一定的石油降解能力[22],推測柄桿菌在復(fù)合菌系中起到分解木質(zhì)纖維素中長鏈烷烴的作用。高鳳芹對馴化后的瘤胃液和傳統(tǒng)的沼液進(jìn)行高通量測序分析,結(jié)果表明瘤胃液的細(xì)菌主要分布在瘤胃球菌科、理研菌科等,而沼液中含量大于8%的細(xì)菌群落只有理研菌科和瘤胃球菌科,發(fā)揮了高效降解纖維素和甲烷生成的功能[23]。而本研究復(fù)合菌系正是從產(chǎn)沼氣旺盛的沼液中富集篩選得到,理研菌科與瘤胃菌科同樣起到分解木質(zhì)纖維素的作用。瘤胃菌科適合厭氧生長,部分細(xì)菌可氫化不飽和脂肪酸,有的能分解芳香族化合物、肉桂酸和巴豆酸酯[24]。嗜纖維菌科能溶解植物纖維及水解纖維素[25]。黃桿菌科專性需氧。螺旋體科也具有專一性降解半纖維素的作用[26]。互養(yǎng)菌科的細(xì)菌屬于厭氧發(fā)酵菌,可以利用有機(jī)酸發(fā)酵產(chǎn)生乙酸,利于菌系的對烴的降解[27]。在對復(fù)合菌系中優(yōu)勢菌株的分析后發(fā)現(xiàn),分解木質(zhì)纖維素的細(xì)菌在分解木質(zhì)纖維素時,產(chǎn)生了大量的有機(jī)酸,由于有機(jī)酸的積累導(dǎo)致復(fù)合菌系在分解木質(zhì)纖維素旺盛時期pH值降到最低。在這些優(yōu)勢菌中既有好氧細(xì)菌又有厭氧細(xì)菌,而起木質(zhì)纖維素分解作用的主要都是厭氧細(xì)菌,好氧細(xì)菌的存在是將整個體系創(chuàng)造成無氧環(huán)境,進(jìn)而厭氧纖維素分解細(xì)菌發(fā)揮作用。正是由于復(fù)合菌系具有較高的微生物組成多樣性,才使得復(fù)合菌系具有較高的分解木質(zhì)纖維素的能力。

      4結(jié)論

      木質(zhì)纖維素分解復(fù)合菌系BYND-8具有高效穩(wěn)定的分解能力,初始培養(yǎng)基接近中性時其分解效果最好。復(fù)合菌系BYND-8中細(xì)菌在科的分類水平上相對量較高,占優(yōu)勢的細(xì)菌為紫單胞菌科(Porphyromonadaceae)、柄桿菌科(Caulobacteraceae)和理研菌科(Rikenellaceae),主要參與木質(zhì)纖維素的分解。本研究為進(jìn)一步研究復(fù)合菌系協(xié)同分解木質(zhì)纖維素的機(jī)理奠定理論基礎(chǔ)。

      參考文獻(xiàn):

      Jnsson L J,Martin C Pretreatment of lignocellulose:formation of inhibitory by-products and strategies for minimizing their effects[J] Bioresource Technology,2016,199:103-112

      溫博婷,袁旭峰,華彬彬,等 纖維素分解菌系WSD-5常溫產(chǎn)酶高溫糖化小麥秸稈研究[J] 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2014,19(2):36-42

      [3]Venkatesh C,Pradeep V An overview of key pretreatment processes employed for bioconversion of lignocellulosic biomass into biofuels and value added products[J] Biotech,2013,3(5):415-431

      [4]崔宗均,李美丹,樸哲,等 一組高效穩(wěn)定纖維素分解菌復(fù)合系MC1的篩選及功能[J] 環(huán)境科學(xué),2002,23(3):36-39

      [5]Guo P,Wang X F,Zhu W B,et al Degradation of corn stalk by the composite microbial system of MC1[J] Journal of Environmental Sciences,2008,20(1):109-114

      [6]趙聽,張凱煜,谷潔,等 復(fù)合菌群FWD1的木質(zhì)纖維素降解特性及其微生物多樣性研究[J] 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報,2015,34(8):1582-1588

      [7]劉長莉 木質(zhì)纖維素分解復(fù)合菌群NSC-7菌種組成及種間協(xié)作機(jī)理[D] 哈爾濱:東北林業(yè)大學(xué),2008

      [8]張曉倫,劉旭,饒澤昌 高效纖維素分解菌混合培養(yǎng)及其降解能力[J] 南昌大學(xué)學(xué)報:理科版,2005,29(5):500-502

      [9]陳耀寧,曾光明,喻曼,等 與黃孢原毛平革菌協(xié)同降解稻草的混合菌篩選[J] 中國環(huán)境科學(xué),2007,27(2):189-193

      [10]溫雪,付博銳,王彥杰,等 纖維素分解復(fù)合菌系WSC-9中厭氧細(xì)菌的分離[J] 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2013,44(2):47-52

      [11]Kato S,Haruta S,Cui Z J,et al Stable coexistence of five bacterial strains as a cellulose degrading community[J] Applied and Environmental Microbiology,2005,71(11):7099-7106

      [12]Yan L,Gao Y M,Wang Y J,et al Diversity of a mesophilic lignocellulolytic microbial consortium which is useful for enhancement of biogas production[J] Bioresource Technology,2012,111(5):49-54

      [13]Wang W D,Yan L,Cui Z J,et al Characterization of a microbial consortium capable of degrading lignocellulose[J] Bioresource Technology,2011,102(19):9321-9324

      [14]王偉東,崔宗均,??×?,等 一組木質(zhì)纖維素分解菌復(fù)合系的篩選及培養(yǎng)條件對分解活性的影響[J] 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2004,9(5):7-11,44

      [15]何江,毛忠貴,張慶華,等 高效木薯渣分解復(fù)合菌群RXS的構(gòu)建及其發(fā)酵特性研究[J] 環(huán)境科學(xué),2012,33(3):1020-1027

      [16]Zhu H,Qu F,Zhu L H Isolation of genomic DNAs from plants,fungi and bacteria using benzyl chloride[J] Nucleic Acids Research,1993,21(22):5279-5280

      [17]王偉東,王小芬,劉長莉,等 木質(zhì)纖維素分解菌復(fù)合系WSC-6分解稻稈過程中的產(chǎn)物及pH動態(tài)[J] 環(huán)境科學(xué),2008,29(1):219-224

      [18]宋亞彬 中溫木質(zhì)纖維素降解復(fù)合菌系及其對沼氣產(chǎn)量的影響[D] 大慶:黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué),2009

      [19]王學(xué)華,黃俊,宋吟玲,等 高效水解酸化UASB活性污泥的菌群結(jié)構(gòu)分析[J] 環(huán)境科學(xué)學(xué)報,2014,34(11):2779-2784

      [20]張文靜 烴類厭氧降解過程中互營細(xì)菌的分布特征和系統(tǒng)發(fā)育研究[D] 北京:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院,2011

      [21]馮平 肥育豬對不同類型纖維消化適應(yīng)性及其后腸發(fā)酵與微生物菌群變化研究[D] 北京:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院,2013

      [22]蘇增建,李敏,鄺春蘭 熱帶地區(qū)石油污染土壤中降解菌的篩選[J] 安全與環(huán)境學(xué)報,2008,8(1):86-88

      [23]高鳳芹 柳枝稷發(fā)酵產(chǎn)甲烷過程中纖維素降解機(jī)制及微生物多樣性變化[D] 北京:中國農(nóng)業(yè)大學(xué),2015

      [24]王繼文,王立志,閆天海,等 山羊瘤胃與糞便微生物多樣性[J] 動物營養(yǎng)學(xué)報,2015,27(8):2559-2571

      [25]布坎南,吉本斯 伯杰細(xì)菌鑒定手冊[M] 8版北京:科學(xué)出版社,1984:116-117

      [26]張翔飛 活性干酵母對肉牛瘤胃發(fā)酵、纖維降解及微生物菌群的影響[D] 雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2014

      [27]周蕾 厭氧烴降解產(chǎn)甲垸菌系的組成及其代謝產(chǎn)物的特征[D] 上海:華東理工大學(xué),2012

      猜你喜歡
      分解高通量測序
      《中國近現(xiàn)代史綱要》研究性學(xué)習(xí)課堂模式分解
      区。| 忻州市| 武邑县| 轮台县| 安塞县| 西充县| 安徽省| 晋州市| 汉中市| 临沭县| 绥中县| 凯里市| 荔波县| 泗阳县| 称多县| 宝丰县| 洪洞县| 常德市| 崇文区| 孝义市| 台南县| 开阳县| 友谊县| 富宁县| 周宁县| 云浮市| 固原市| 长葛市| 西昌市| 昌平区| 苍南县| 綦江县| 兰州市| 桦川县| 松阳县| 榕江县| 肃南| 新乐市| 东乌| 基隆市| 中宁县|