黄孢和绿色木霉平板混合降解稻草秸秆过程中不同区域的差异性研究

摘要

21世纪以来，使用化石能源对环境造成的污染愈发严重，寻找可再生的替代能源愈发迫切。秸秆含有大量的木质纤维素，是自然界中含量最多的可再生资源，合理利用这种可再生资源成为人们关注的热点。黄孢原毛平革菌作为一种降解木质素能力最强的真菌被广为研究，含有黄孢的混合菌剂因其具有较之黄孢更为强大的降解能力成为研究的重点。绿色木霉是一种广泛存在于自然界中的木质素降解菌，因其与黄孢搭配具有较强的木质素降解能力被认为是一种理想的堆肥接种菌。本研究以稻草粉末培养基为依托，利用顶空固态微萃取等技术，对黄孢和绿色木霉的纯培养及其混合培养进行了研究，重点研究了混合培养中同一平板接触区域与非接触区域的各种差异，以期对混合培养中黄孢和绿色木霉降解木质素的机制有更深入的了解。
　　本研究主要对黄孢和绿色木霉的纯培养及其混合培养各区域的挥发性有机物、草酸含量、木质素过氧化物酶活性和pH进行了检测，就其数据进行了比对分析。结果表明:两株菌的混合培养较其纯培养有更强的降解稻草的能力。在混合培养过程中检测到C15H24的两种同分异构体，分别属于双环倍半水芹烯和环己二烯类物质，均是倍半萜烯，证实了黄孢原毛平革菌和绿色木霉混合培养时的拮抗机制。环己二烯类物质仅在混合培养中的混合区域检测到，表明混合培养中混合区域较之非混合区域具有更强的竞争表现，分区域检测降解过程中挥发性有机物能更好的研究混合接种的降解机理。草酸的分泌可能是黄孢降解木质纤维素能力强于绿色木霉的原因之一;混合培养中各区域草酸含量变化由于受到绿色木霉的干扰总体呈下降趋势，说明真菌间的拮抗作用对真菌分泌草酸的量有较大影响。黄孢和绿色木霉纯培养状态下均能产木质素过氧化物酶，但黄孢产酶能力强于绿色木霉是黄孢降解木质纤维素能力高于绿色木霉的另一个原因;草酸是影响培养体系中pH的重要因素，其变化趋势与草酸的分泌含量呈负相关;但竞争导致混合培养中不再呈负相关。

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摘要

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附表索引

第1章 绪论

1．1 稻草秸秆简介

1．1．1 稻草现状介绍

1．1．2 稻草结构介绍

1．2 木质纤维素降解酶系

1．2．1 纤维素降解酶系

1．2．2 半纤维素降解酶系

1．2．3 木质素降解酶系

1．3 降解木质素的微生物

1．3．1 白腐菌属

1．3．2 褐腐菌属

1．3．3 木霉菌属

1．3．4 其他菌属

1．4 真菌种间接触

1．5 平板混合培养和分区域研究

1．6 微生物的挥发性有机物

1．7 微生物降解过程中分泌的草酸以及高效液相色谱法

1．8 顶空固态微萃取与气象色谱-质谱联用

1．9 本实验的研究构想

第二章 实验材料和方法

2．1 实验材料

2．1．1 菌种

2．1．2 稻草培养基

2．1．3 药品和试剂

2．1．4 实验仪器

2．2 试验方法

2．2．1 接种和培养

2．2．2 取样方法

2．2．3 酶活测量方法

2．2．4 草酸含量测量方法

2．2．5 GC-MS测量方法

2．2．6 pH测量方法

第三章 结果和讨论

3．1 降解过程中挥发性有机物分析

3．1．1 黄孢纯培养过程中VOCs分析

3．1．2 绿色木霉纯培养过程中VOCs分析

3．1．3 混合培养过程中VOCs分析

3．2 降解过程中草酸含量分析

3．3 降解过程中酶活分析

3．4 降解过程中pH变化分析

参考文献

附录A 攻读硕士期间发表的学术论文目录

致谢