秸稈還田土壤中細菌群落結(jié)構(gòu)多樣性分析及纖維素降解細菌的分離.pdf

1、本文采用傳統(tǒng)的細菌分離培養(yǎng)方法和DGGE非培養(yǎng)方法對不同秸稈還田條件下的土壤細菌群落多樣性進行了研究。
　　 從秸稈還田后的土壤中提取細菌的總基因組DNA，利用細菌通用引物F357GC/R518擴增16SrRNA基因的V3可變區(qū)，結(jié)合變性梯度凝膠電泳(DGGE，denaturinggradientgelelectrophoresis)技術(shù)分析樣品細菌群落組成，以揭示秸稈土壤還田中細菌群落結(jié)構(gòu)的多樣性。
　　 采集小麥/玉

2、米秸稈還田土壤樣品，通過富集培養(yǎng)和剛果紅平板染色法篩選分離纖維素降解細菌，通過16SrRNA基因序列的分析對分離的菌株進行初步鑒定。以未處理的玉米秸稈為碳源，研究了氮源、發(fā)酵時間、初始發(fā)酵溫度、培養(yǎng)基初始pH等條件對伯克氏菌產(chǎn)纖維素酶條件的影響。
　　 多樣性研究結(jié)果表明，不同秸稈還田后土壤之間細菌群落結(jié)構(gòu)存在較大差異，DGGE圖譜中特異性的11個條帶的序列分析結(jié)果顯示，其中10個條帶代表的細菌是非培養(yǎng)細菌(Uncultured

3、bacterium)，顯示了DGGE技術(shù)的優(yōu)越性，秸稈還田處理的土壤相對于對照組，細菌群落Shannon指數(shù)相對較高，細菌的多樣性優(yōu)于對照組，主成分分析也表明幾種秸稈還田處理的土壤與對照組的土壤相比，細菌群落多樣性特征存在一定的差異。
　　 對DGGE圖譜中的主要條帶序列分析結(jié)果顯示，11條帶分別歸屬于伯克氏菌屬(Cupriavidussp.)，泉發(fā)菌屬(Halophilicsp.)，不動桿菌屬(gammaProteobacte

4、riumsp.)，鏈球菌屬(Streptococcussp.)，堆囊菌屬(Sorangiumsp.)，δ-變形菌屬(deltaProteobacteriumsp.)和酸桿菌目(Acidobacteriales)。
　　 采用CMC-Na[羧甲基纖維素鈉，carboxymethylcellulose(CMC)-sodiumsalt]平板進行降解秸稈纖維素的細菌的篩選，分離得到45株細菌和3株放線菌，通過進一步的篩選，獲得1株高活性

5、纖維素降解細菌，初步鑒定其為一株伯克氏菌。篩選的纖維素降解細菌中，菌株XWS-12具有較強的纖維素酶活，該菌株產(chǎn)纖維素酶最適宜的氮源為硝酸鈉，培養(yǎng)時間為60h，培養(yǎng)溫度為37℃，培養(yǎng)基初始pH為4-5，該菌株的CMC酶活最高，可達25U/ml。粗酶液的最適反應溫度為50℃，最適反應pH為5，在pH4-8的范圍內(nèi)酶活性較穩(wěn)定。粗酶液的熱穩(wěn)定較差，不同溫度條件下，酶活力的變化結(jié)果表明，當溫度超過50℃，該酶活力顯著下降，當溫度為50℃，保溫

6、1h，酶活力損失53％。
　　 篩選的48株纖維素分解菌純培養(yǎng)并經(jīng)分子鑒定，結(jié)果顯示其分別屬于伯克氏菌屬(Burkholderiasp.，10株)，類芽孢桿菌屬(Paenibacillussp.，8株)，蒼白桿菌屬(Ochrobactrumsp.，5株)，芽孢桿菌屬(Bacillussp.，2株)，土壤桿菌屬(Sediminibacteriumsp.，2株)，鏈微菌屬(Streptomycessp.，2株)，鏈霉菌屬(Strep

7、tomycessp.，1株)，生絲微菌屬(Devosiasp.，1株)，無色桿菌屬(Achromobactersp.，1株)，固氮螺菌屬(Azospirillumsp.，1株)，寡養(yǎng)單胞菌屬(Stenotrophomonassp.，1株)，甲基桿菌屬(Balneimonassp.，1株)，根瘤菌屬(Rhizobiumsp.，7株)，根瘤菌科(Rhizobiaceae，am)，根瘤菌目(Rhizobiales，1株)和γ-變形菌綱(gam