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摘要 [目的]对嘉兴地区秸秆降解菌部分霉菌分类鉴定。[方法]利用形态分类学方法和基于ITS序列的分子鉴定,对环境中原位分离的15种秸秆降解霉菌进行分类鉴定。[结果]1228属于哈茨木霉;1105、1012属于黑曲霉的不同菌株;1210、1234属于塔宾曲霉的不同菌株;1219属于赭曲霉;1021、1106、1110、1222、1229、1230、1232属于卷枝毛霉的不同菌株;1237属于米根霉;1109属于球毛壳菌。[结论]通过对秸秆降解菌的资源调查,为高性能秸秆降解菌的选育奠定基础。
关键词 秸秆降解菌;形态学鉴定;ITS序列;嘉兴地区
中图分类号 S181.3 文献标识码
A 文章编号 0517-6611(2014)26-09107-04
Investigation of Straw-degradation Strains in Jiaxing (I): Identification of Some Molds
YE Tong-tong, LI Jia-you et al (College of Biological and Chemical Engineering, Jiaxing University, Jiaxing, Zhejiang 314001)
Abstract [Objective] The research aimed to identify some molds decomposing straw in Jiaxing. [Method] By morphological taxonomy method and molecular identification based on ITS sequence, 15 kinds of straw-degradation molds in situ separating from the environment were identified. [Result] Strain 1228 belonged to Hypocrea lixii; strains 1105 and 1012 belonged to Aspergillus niger; strains 1210 and 1234 belonged to Aspergillus tubingensis; strain 1219 belonged to Aspergillus ochraceus; strains 1021, 1106, 1110, 1222, 1229, 1230 and 1232 belonged to Mucor circinelloides; strain 1237 belonged to Rhizopus oryzae; strain 1109 belonged to Chaetomium globosum. [Conclusion] Via resource survey on straw-degradation strains, it could lay foundation for breeding high-performance straw-degradation strains.
Key words Straw-degradation strain; Morphological identification; ITS sequence; Jiaxing
我國年产水稻秸秆1.8亿t,其中资源化利用率不超过50%,大量水稻秸秆被废弃或就地焚烧,对农村环境和空气质量造成严重污染[1]。利用生物发酵的方法可以将水稻秸秆转化为燃料乙醇、饲料、栽培基质和有机肥等[2],但由于生物转化效率低,发酵周期长,影响了水稻秸秆的资源化利用和产品开发。水稻秸秆主要成分包括纤维素、半纤维素和木质素,能以水稻秸秆为基质的微生物包括多种细菌、霉菌等,其中霉菌最为常见和常用。自然环境中就存在大量可以降解水稻秸秆的微生物菌株,并且不同地区的水稻秸秆降解菌种类各异,现有的水稻秸秆降解菌基本都是从自然环境中筛选获得[3]。因此,开展天然水稻秸秆降解菌资源调查研究对水稻秸秆生物降解技术的发展具有意义。
1 材料与方法
1.1 秸秆 取自嘉兴地区不同水稻种植单位的秸秆样品10份,自然风干后粉碎过筛备用,筛孔直径1 mm。
1.2 培养基
PDA培养基:马铃薯200 g,葡萄糖20 g,琼脂20 g,水1 000 ml,pH自然,121 ℃灭菌20 min。沙堡氏液体培养基:葡萄糖40 g,蛋白胨10 g,水1 000 ml,pH 7.0,121 ℃灭菌20 min。
1.3 分子鉴定用试剂
Ezup 柱式基因组DNA抽提试剂盒(真菌)、琼脂糖H、DNA marker F、PCR试剂、SanPrep 柱式DNA胶回收试剂盒均购自生工生物工程(上海)股份有限公司。其中PCR上下游引物分别为ITS1:TCCgTAggTgAACCTgCgg,ITS4:TCCTCCgCTTATTgATATgC。
1.4 秸秆降解菌株的分离纯化
取不同来源的秸秆为培养基质,加入适量的无菌水和无机氮源,装瓶后于28 ℃恒温培养。定期检测培养瓶中秸秆表面微生物生长情况,适时将长出的菌株进行分离纯化并编号,然后将所得的纯菌株重新接种于无菌的秸秆培养基质上,选择生长状况良好的菌株作为秸秆降解菌,并保藏。
1.5 形态学分类鉴定
将斜面保存的菌种转接至PDA平板上,28 ℃恒温倒置培养1~2 d,待菌丝长出后,用接种铲铲取菌丝至新的PDA培养基上继续培养。取约0.5×0.5 cm大小的菌丝块置于铺有灭菌玻璃纸的PDA平板中央,28 ℃培养5 d 至菌丝长满平板,最后将纯化的菌丝块移至 PDA培养基上斜面培养保藏待用[4]。
关键词 秸秆降解菌;形态学鉴定;ITS序列;嘉兴地区
中图分类号 S181.3 文献标识码
A 文章编号 0517-6611(2014)26-09107-04
Investigation of Straw-degradation Strains in Jiaxing (I): Identification of Some Molds
YE Tong-tong, LI Jia-you et al (College of Biological and Chemical Engineering, Jiaxing University, Jiaxing, Zhejiang 314001)
Abstract [Objective] The research aimed to identify some molds decomposing straw in Jiaxing. [Method] By morphological taxonomy method and molecular identification based on ITS sequence, 15 kinds of straw-degradation molds in situ separating from the environment were identified. [Result] Strain 1228 belonged to Hypocrea lixii; strains 1105 and 1012 belonged to Aspergillus niger; strains 1210 and 1234 belonged to Aspergillus tubingensis; strain 1219 belonged to Aspergillus ochraceus; strains 1021, 1106, 1110, 1222, 1229, 1230 and 1232 belonged to Mucor circinelloides; strain 1237 belonged to Rhizopus oryzae; strain 1109 belonged to Chaetomium globosum. [Conclusion] Via resource survey on straw-degradation strains, it could lay foundation for breeding high-performance straw-degradation strains.
Key words Straw-degradation strain; Morphological identification; ITS sequence; Jiaxing
我國年产水稻秸秆1.8亿t,其中资源化利用率不超过50%,大量水稻秸秆被废弃或就地焚烧,对农村环境和空气质量造成严重污染[1]。利用生物发酵的方法可以将水稻秸秆转化为燃料乙醇、饲料、栽培基质和有机肥等[2],但由于生物转化效率低,发酵周期长,影响了水稻秸秆的资源化利用和产品开发。水稻秸秆主要成分包括纤维素、半纤维素和木质素,能以水稻秸秆为基质的微生物包括多种细菌、霉菌等,其中霉菌最为常见和常用。自然环境中就存在大量可以降解水稻秸秆的微生物菌株,并且不同地区的水稻秸秆降解菌种类各异,现有的水稻秸秆降解菌基本都是从自然环境中筛选获得[3]。因此,开展天然水稻秸秆降解菌资源调查研究对水稻秸秆生物降解技术的发展具有意义。
1 材料与方法
1.1 秸秆 取自嘉兴地区不同水稻种植单位的秸秆样品10份,自然风干后粉碎过筛备用,筛孔直径1 mm。
1.2 培养基
PDA培养基:马铃薯200 g,葡萄糖20 g,琼脂20 g,水1 000 ml,pH自然,121 ℃灭菌20 min。沙堡氏液体培养基:葡萄糖40 g,蛋白胨10 g,水1 000 ml,pH 7.0,121 ℃灭菌20 min。
1.3 分子鉴定用试剂
Ezup 柱式基因组DNA抽提试剂盒(真菌)、琼脂糖H、DNA marker F、PCR试剂、SanPrep 柱式DNA胶回收试剂盒均购自生工生物工程(上海)股份有限公司。其中PCR上下游引物分别为ITS1:TCCgTAggTgAACCTgCgg,ITS4:TCCTCCgCTTATTgATATgC。
1.4 秸秆降解菌株的分离纯化
取不同来源的秸秆为培养基质,加入适量的无菌水和无机氮源,装瓶后于28 ℃恒温培养。定期检测培养瓶中秸秆表面微生物生长情况,适时将长出的菌株进行分离纯化并编号,然后将所得的纯菌株重新接种于无菌的秸秆培养基质上,选择生长状况良好的菌株作为秸秆降解菌,并保藏。
1.5 形态学分类鉴定
将斜面保存的菌种转接至PDA平板上,28 ℃恒温倒置培养1~2 d,待菌丝长出后,用接种铲铲取菌丝至新的PDA培养基上继续培养。取约0.5×0.5 cm大小的菌丝块置于铺有灭菌玻璃纸的PDA平板中央,28 ℃培养5 d 至菌丝长满平板,最后将纯化的菌丝块移至 PDA培养基上斜面培养保藏待用[4]。