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生防菌纤维素降解菌组合互作及功能的研究【字数:6547】

2024-02-25 14:56编辑: www.jxszl.com景先生毕设
为了获得具有更高秸秆降解率和对青枯菌具有更好抑制效果的菌群,本次实验将一株生防菌和四株纤维素降解菌进行复配组合,研究组合菌群对秸秆的降解能力和对青枯菌的抑制效果,并测定处理后秸秆的相对降解率、纤维素酶活和青枯菌的相对抑制率。研究发现,一组合菌群对秸秆具有更高的降解率、纤维素酶活和对青枯菌的抑制效果。纤维素降解菌GZ-2和NJAU-4742组合之后,秸秆相对降解率高达67.7%,此外,该组合发酵液培养青枯菌24h后,其相对抑制率达到了98.1%。以上研究结果表明,纤维素降解菌GZ-2和NJAU-4742组合菌群既可以有效降解秸秆,同时对青枯菌具有一定的抑制效果,在农业生产中,具有一定的应用前景。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
引言 2
1 材料与方法 2
1.1 材料 2
1.1.1 菌株 2
1.1.2 水稻秸秆 2
1.1.3 培养基 2
1.1.4 试剂 2
1.2 方法 3
1.2.1 组合菌群秸秆降解能力的研究方法 4
1.2.2 组合菌群生防能力的研究方法 5
1.2.3 菌种互作的研究方法 5
2 结果与分析 5
2.1 组合菌群对秸秆降解率的影响 5
2.2 组合菌群纤维素酶活的测定 6
2.3 组合菌群对青枯菌生长的抑制情况 7
2.4 菌株的互作 8
3 讨论 9
致谢 10
参考文献: 10
生防菌纤维素降解菌组合互作及功能的研究
农业资源与环境学生 任鹏
引言
引言 秸秆的资源化利用以及土传病害的防治是国内外一个重大研究课题,是我国走绿色发展道路和节约粮食、保护耕地的重点研究对象[12]。我国每年有大量的秸秆被焚烧[3],秸秆焚烧污染大气环境,严重损害人类健康,此外,秸秆的焚烧还会破坏土壤的理化性质和生物性质,导致有机质含量减少、土壤板结、微生物数量下降、土传病害发病率增加[46] *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ¥351916072
。土传病害严重危害植物健康,影响作物的产量和品质[7],施用农药能够对病原菌产生明显的抑制作用,但是在杀灭病原菌的同时,农业的残留也影响着其它的有益微生物,破坏生物多样性[8]。利用微生物的降解特性处理秸秆和生防特性防治土传病原菌,实现秸秆的高附加值化和作物的增产增收,具有节能、无污染、环境友好等特点,符合我国的可持续发展道路。
目前国内外对于木质纤维素降解菌和生防菌的研究越来越多,高效纤维素降解菌和生防菌的功能及优化越来越受到重视。以纤维素降解菌为例,一些真菌如木霉属、青霉属、担子菌等[9]和一些细菌如纤维弧菌属、嗜热单胞菌属、梭菌属等[10]都具有分解纤维素的能力;生防菌主要包括真菌、细菌、放线菌。真菌中研究较多的有木霉、拟青霉等,生防细菌主要有假单胞菌、芽孢杆菌等,放线菌如链霉菌也可以抑制病原菌的生长[11]。目前国内外对这两种菌单独的研究很多,但是缺乏对生防菌和降解菌复配的研究。理论上讲,纤维素降解菌能够产生纤维素酶,在纤维素酶的作用下,纤维素被降解为小分子单糖,这就为生防菌和降解菌的生存提供了碳源和能源物质。此外,一种菌的次级代谢产物也可能对另一种菌的生长起促进作用。纤维素降解菌如木霉可以产生聚酮类、氨基酸及其衍生物等[12],生防菌如芽孢杆菌可以产生多种酶类和维生素等[13],氨基酸和维生素都是重要的且不同的生长因子,这就为两者之间互补提供可能。本研究拟将两类菌进行复配组合,实现纤维素降解与生防效果的双赢。
1 材料与方法
1.1 材料
菌株 纤维素降解菌:出芽短梗霉(DW1)、草酸青霉(GZ2)、短小芽孢杆菌(ZA)、哈茨木霉(NJAU4742)。
生防菌 T5:解淀粉芽孢杆菌,对青枯菌具有很好的抑制作用,被用于室内及温室盆栽的生防效果研究。
青枯菌 RS:供试土传细菌性病原菌为青枯菌,从番茄根际土壤中筛得,能导致番茄的青枯病。
1.1.2 水稻秸秆 筛选稻秆,剪断成23cm的条状,用1%稀氢氧化钠溶液煮沸处理20分钟[14],随后用清水反复洗涤56次到pH中性,65℃烘干至恒重后备用。
1.1.3 培养基 NA培养基:蛋白胨10.0 g,牛肉膏3.0 g,氯化钠5.0 g,去离子水1000 mL,pH自然。
产酶培养基:硫酸铵1.4 g,磷酸二氢钾2.0 g,尿素0.3 g,蛋白胨1.0 g,七水合硫酸镁0.3 g,二水合氯化钙0.3 g,七水合硫酸亚铁7.5 mg,一水合硫酸锰2.0 mg,硫酸锌2.0 mg,氯化钴3.0 mg,去离子水1000 mL。
秸秆产酶培养基:产酶培养基60mL,秸秆条1.2g。
1.1.4 试剂 葡萄糖储备液:取一定量的无水葡萄糖,在80℃条件下烘干12个小时,准确称取1.0g葡萄糖,配置 成1 mg/mL的葡萄糖溶液作为储备液。
DNS试剂:称取182.0 g酒石酸钾钠,在800 mL去离子水中溶解,依次在溶液中加入6.3 g 3, 5二硝基水杨酸、21.0 g氢氧化钠,使用磁力搅拌器搅拌将3, 5二硝基水杨酸完全溶解,然后再加入5.0 g苯酚和5.0 g无水亚硫酸钠,全部溶解后用去离子水将其定容到1000 mL,配置完成后,储存于棕色瓶中在室温条件下暗处保存一周后方可使用。
CMC试剂:称取2.5 g 羧甲基纤维素钠于250 mL去离子水中加热搅拌溶解,完全溶解后存放在4℃冰箱中备用。
醋酸缓冲液(pH = 5):贮备液A:吸取11.55 mL的冰醋酸,加去离子水稀释至1000 mL,配制成0.2 mol/L的醋酸溶液;贮备液B:称取16.4 g的乙酸钠(相对分子质量:82.03)溶解于1000 mL的去离子水中,配制成0.2 mol/L的醋酸钠溶液。取148 mL贮备液A和352 mL贮备液B混合并稀释至1000 mL即可配成pH = 5的醋酸缓冲液,并用pH试纸对其pH值进行测定并调整。

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