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黑翅土白蚁共生微生物对玉米秸秆生物降解作用研究

2024-05-08分类号:X71

【作者】余婷   黄越   李吴晗   周琪欢   陈翔   莫建初
【部门】浙江大学昆虫科学研究所/农业农村部作物病虫害分子生物学重点实验室  杭州市农业技术推广中心  桐庐县农业技术推广中心  
【摘要】[目的]本研究旨在探究黑翅土白蚁(Odontotermes formosanus)共生微生物在秸秆综合性应用中的潜能,为生产上秸秆的生物降解提供技术支撑。[方法]从黑翅土白蚁肠道和菌圃中以羧甲基纤维素钠(CMC-Na)平板为分离培养基,用刚果红染色法筛选出7种具有木质纤维素降解潜力的微生物。进一步鉴定后,测定木质纤维素降解优势酶活并进行菌株间相互作用的研究。构建固-液发酵体系,评估不同微生物与其组合菌系对玉米(Zea mays)秸秆的降解效果;同时,利用扫描电子显微镜、X射线晶体衍射和傅立叶红外光谱对玉米秸秆生物降解前后的理化性质进行分析。[结果]本研究分离得到的二叉毛壳属(Dichotomopilus sp.)真菌F1具有较强的纤维素降解能力,处理12 d即能对玉米秸秆中的纤维素有28.74%的降解率;普里斯特氏菌属(Priestia sp.)细菌G1、芽胞杆菌属(Bacillus sp.)细菌G2、二叉毛壳属真菌F1和青霉菌属(Penicillium sp.)真菌F2四种菌组成的复合菌系对玉米秸秆的木质纤维素降解效果相对最佳,处理12 d对玉米秸秆的干重、纤维素、半纤维素和木质素降解率分别为23.65%、23.84%、46.39%和27.08%。同时,玉米秸秆表面结构分崩离析、结晶度由38.02%下降至33.63%、木质纤维素有关化学键强度减弱。[结论]本研究发掘了极具秸秆降解潜能的菌株二叉毛壳属真菌F1,以其为基础构建了高效的四菌降解菌系,在产业化利用上具有进一步开发潜能,为农作物秸秆的综合利用奠定了基础。
【关键词】黑翅土白蚁  共生微生物  玉米秸秆  木质纤维素  生物降解
【基金】国家自然科学基金项目(32071771);; 杭州市农业科技协作与创新攻关项目(202209SX17)
【所属期刊栏目】南京农业大学学报
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