基本信息
- 項目名稱：
- 一株東祁連山高寒草地土壤纖維素分解菌的篩選及培養(yǎng)特性的研究
- 小類：
- 生命科學
- 大類：
- 自然科學類學術論文
- 簡介：
- 本論文從高寒草地分離的的真菌中，通過纖維素分解能力進行初步篩選，以一株分解能力較強的真菌菌株為研究對象，對其進行形態(tài)學鑒定和培養(yǎng)特性的研究。
- 詳細介紹：
- 從東祁連山高寒草地中分離的真菌菌株中，通過CMC-Na平板培養(yǎng)基、剛果紅染色的方法，結合濾紙平板培養(yǎng)基作為篩選指標進行初步篩選，篩選出1株分離頻率比較大的菌株，對其進行了初步形態(tài)學鑒定，并對其透明圈穩(wěn)定性和培養(yǎng)特性進行了研究。結果表明：篩選出的菌株具有較強的纖維素分解能力，經(jīng)形態(tài)學初步鑒定為鐮孢屬真菌(Fusarium sp.)；繼代培養(yǎng)15代后，其透明圈直徑大小較第1代相比變化不大，說明具有穩(wěn)定的纖維素分解能力；供試菌株的菌絲生長溫度范圍為5～35 ℃,最適生長溫度為30 ℃；在參試的pH值范圍內均能生長，并且在pH值為7.08的環(huán)境中生長最快；具有一定的耐鹽和抗干旱脅迫的能力；對不同的碳、氮源利用能力不同，在供試的11種碳源和12種氮源中，乳糖和大豆蛋白胨分別為最適碳源和氮源。以1.5%的水瓊脂培養(yǎng)基為對照，在黑麥草浸提液培養(yǎng)基上生長較快，三葉草的浸提液培養(yǎng)基上的生長速度較慢，其余的天然纖維素浸提液培養(yǎng)基上的生長速度差異不明顯。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 本論文從高寒草地分離的的真菌中，通過纖維素分解能力進行初步篩選，以一株分解能力較強的真菌菌株為研究對象，對其進行形態(tài)學鑒定和培養(yǎng)特性的研究，旨在更好地了解其生理和生物學特性，以便更合理地開發(fā)和利用高寒草地土壤纖維素分解菌資源。
科學性、先進性及獨特之處
- 開發(fā)利用微生物資源，對促進東祁連山高寒草地物質循環(huán)具有重要意義。纖維素分解菌在加速秸稈等纖維素物質的分解中起著重要的作用，但有關高寒草地纖維素分解菌的分離、篩選及其特性的相關研究未見報道。本文選擇從高寒草地分離獲得的真菌中，選擇了一株分解纖維素能力較強的真菌菌株為研究對象，對其進行較系統(tǒng)的研究，為開發(fā)和利用此菌株提供依據(jù)，為開發(fā)高寒草地土壤纖維素分解菌資源提供借鑒。
應用價值和現(xiàn)實意義
- 在草地農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，作為主要分解者的微生物，在草地物質的轉化中起著重要，研究具有纖維素分解功能的微生物，特別是研究、開發(fā)和利用高寒草地纖解菌，對草地農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中促進物質的分解和轉化具有重要的先是意義。本論文從高寒草地分離的真菌中篩選出的一株真菌，通過測定其對纖維素分解能力以及形態(tài)學鑒定和培養(yǎng)特性的研究，旨在為開發(fā)利用該菌株提供理論依據(jù)，為開發(fā)和利用高寒草地土壤纖維素分解菌資源提供借鑒。
學術論文摘要
- 從東祁連山高寒草地中分離的真菌菌株中，通過CMC-Na平板培養(yǎng)基、剛果紅染色的方法，結合濾紙平板培養(yǎng)基作為篩選指標進行初步篩選，篩選出1株分離頻率比較大的菌株，對其進行了初步形態(tài)學鑒定，并對其透明圈穩(wěn)定性和培養(yǎng)特性進行了研究。結果表明：篩選出的菌株具有較強的纖維素分解能力，經(jīng)形態(tài)學初步鑒定為鐮孢屬真菌(Fusarium sp.)；繼代培養(yǎng)15代后，其透明圈直徑大小較第1代相比變化不大，說明具有穩(wěn)定的纖維素分解能力；供試菌株的菌絲生長溫度范圍為5～35 ℃,最適生長溫度為30 ℃；在參試的pH值范圍內均能生長，并且在pH值為7.08的環(huán)境中生長最快；具有一定的耐鹽和抗干旱脅迫的能力；對不同的碳、氮源利用能力不同，在供試的11種碳源和12種氮源中，乳糖和大豆蛋白胨分別為最適碳源和氮源。以1.5%的水瓊脂培養(yǎng)基為對照，在黑麥草浸提液培養(yǎng)基上生長較快，三葉草的浸提液培養(yǎng)基上的生長速度較慢，其余的天然纖維素浸提液培養(yǎng)基上的生長速度差異不明顯。
獲獎情況
- 作品在2011年2月第六期《草原與草坪》雜志上發(fā)表
鑒定結果
- 鑒定結果合格
參考文獻
- [1] 陳秀蓉,南志標.細菌多樣性及其在農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的作用[J].草業(yè)科學.2002,39(9)：34-38. [2] 楊成德,龍瑞軍,陳秀蓉.土壤微生物功能群及其研究進展[J].土壤通報.2008,(39):2,421-424. [3] 張晶,張惠文,李新宇,等.土壤微生物生態(tài)過程與微生物功能基因多樣性[J].應用生態(tài)學報.2006,17(6): 1129-1132 [4] Lyndl R,Paul J W,Vanzyl W H,et al . Micribial cellulose utilization: Fundamentals and biotechnology[J] .Microbiology and Molecular Biology Reviews,2002,66(3) :506- 577 . [5] Nowak J, Nowak D, Chevallier P. Analysis of composite structure and p rimordialwood remains in petrified wood. App l Spectrosc, 2007, 61 (8) :889-895. [6] Lyndl R,Wymanc E,Gerngross T U.Biocommodity engineering[J].Biotechnol Prog,1999 ,15:777 - 793 . [7] Hankin L, S L Anagnostakis. Solid medium containing carboxymethylcellulose to detect CX cellulase activity of microorganisms[J]. J Gen Microbiol, 1977, 98: 109-105. [8] 張輝,桑青.生物降解纖維素研究新進展[J].安徽農業(yè)科學, 2007,35(27):8651- 8653,8655
同類課題研究水平概述
- 人們對微生物在農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的作用早有成熟的認識[1]。當前對土壤生態(tài)系統(tǒng)中微生物的研究逐步傾向于微生物和生態(tài)系統(tǒng)功能的相互關系，與微生物及其多樣性有關的生態(tài)系統(tǒng)功能的研究，大多著眼于土壤生態(tài)系統(tǒng)中微生物的功能群。在草地農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，具有纖維素類物質分解作用的微生物是其中一種比較重要的功能群資源。研究微生物的功能已經(jīng)成為微生物生態(tài)學中微生物多樣性研究的又一新的研究領域[2-3]，同時，對具有纖維素分解功能的微生物的研究，必將對草地農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)產生重大而深遠的意義。 纖維素是地球上數(shù)量最大的可再生資源, 占植物干重的35 %～50 %[4]，它是地球上分布最廣、含量最豐富的碳水化合物。纖維素類物質是組成植物細胞壁的主要成分，纖維素類物質的降解在碳素循環(huán)中占有重要位置[5]。同時，纖維素類物質是自然界中數(shù)量最大的可再生性物質[6]，但纖維素分子在自然狀態(tài)下極難分解[7]。自然界存在的一些微生物可將纖維素類物質進行分解進入地球的碳素循環(huán)，在這些微生物中有一部分細菌、放線菌和真菌能誘導產生纖維素酶，進行纖維素類物質的分解，真菌被認為是酶系最全的纖維素降解菌[8]。 采用微生物降解纖維素類物質的手段，將纖維材料轉化為飼料、堆肥、栽培基質、化工原料等方面具有廣闊的應用前景[9-11]，但前提是要首先分離到能夠有效分解纖維素的微生物菌種。雖然國內外在農作物秸稈、家畜瘤胃、堆肥、動物腸道、城市垃圾等環(huán)境中進行了纖維素分解菌的分離和篩選 [13-18]，但目前得到的菌株的纖維素酶活力低，即使酶活力很高的菌株經(jīng)繼代培養(yǎng)后表現(xiàn)出退化或不穩(wěn)定，這些因素一直是阻礙纖維素酶大規(guī)模生產應用的瓶頸問題[19]。因此，篩選高效纖維素酶活力的菌株仍然是人們努力的目標。 東祁連山高寒草地地處青藏高原的東緣，由于地理位置特殊、氣候條件獨特、生物種類多樣，獨特的生態(tài)環(huán)境孕育了功能多元化的草地土壤微生物資源，同時也形成了具有地域性特殊功能的微生物資源。已有的研究報道了東祁連山高寒草地土壤纖維素分解菌的分布狀況以及不同利用方式下纖維素分解的分布規(guī)律[20]。但至今為止，仍未見來源于東祁連山高寒草地具有纖維素分解功能的微生物及其培養(yǎng)特性的相關報道。
