天蓝色链霉菌对糙皮侧耳降解玉米秸秆的影响及机制探究

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:allskyy
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
糙皮侧耳是一类具有高效降解木质纤维素能力的白腐菌,同时一些细菌也具有木质纤维素代谢的能力。自然界中,白腐菌在腐朽木质纤维素过程中,往往会有细菌等微生物的存在。但是具有木质纤维素代谢能力的细菌是否能促进白腐真菌糙皮侧耳对木质纤维素的降解还所知甚少。为了探究具有木质素降解能力的细菌对白腐菌降解木质纤维素的影响,本文将具有木质素代谢能力的四株细菌与糙皮侧耳(Pleurotus ostreatus BP3)混合培养,观察细菌对P.ostreatus BP3降解玉米秸秆生物质的影响,并且进一步从相关酶学以及转录组层面来研究其分子机制。具体研究结果如下:1.四株不同细菌与P.ostreatus BP3共同接种发酵秸秆,结果发现除天蓝色链霉菌(Streptomyces coelicolor M145)外,其它三株细菌均抑制P.ostreatus BP3的菌丝延伸,四株不同细菌与P.ostreatus BP3混合接种培养的木质素降解酶酶活分析结果显示,天蓝色链霉菌(S.coelicolor M145)和不透明红球菌(Rhodococcus opacus PD630)都能不同程度地促进P.ostreatus BP3分泌漆酶和锰过氧化物酶,真氧罗氏菌(Ralstonia eutropha H16)抑制了锰过氧化物酶酶活,恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida KT2440)抑制了漆酶酶活。其中S.coelicolor M145对P.ostreatus BP3胞外漆酶和锰过氧化物酶酶活促进效果最为明显,较P.ostreatus BP3单独培养分别提升了105%和43%。2.将S.coelicolor M145与P.ostreatus BP3以1.0:10、0.4:10、0.2:10三种不同初始接种条件下在秸秆培养基上进行混合培养,结果发现,不同初始接种比例对木质纤维素的降解效率也不同,其中初始接种比例为0.4:10和0.2:10时,S.coelicolor M145对P.ostreatus BP3秸秆木质纤维素降解都具有显著的促进作用,其混合发酵30天后,木质素降解率较P.ostreatus BP3单独培养时分别提高了23.93%和18.48%,纤维素降解效率分别提高了30.77%和31.49%。通过分析降解过程中不同木质纤维素降解酶活性,发现S.coelicolor M145促进P.ostreatus BP3分泌漆酶、锰过氧化物酶和铁还原能力,进而促进对秸秆的降解。初始接种比例为0.4:10和0.2:10时,S.coelicolor M145对P.ostreatus BP3分泌木质素降解相关的酶都具有显著的促进作用。初始接种比例为0.4:10时,P.ostreatus BP3分泌的锰过氧化物酶在发酵第15天时达到最高酶活,锰过氧化物酶酶活较P.ostreatus BP3单独培养时提高了79.52%。初始接种比例为0.2:10时,P.ostreatus BP3分泌的漆酶在发酵第5天达到最高酶活,漆酶酶活较P.ostreatus BP3单独培养时提高了61.52%;总滤纸酶活在发酵第15天达到最高酶活,总滤纸酶酶活较P.ostreatus BP3单独培养时提高了20.71%;铁还原力在第10天最高,铁还原能力较P.ostreatus BP3单独培养时提高了52.86%。3.对P.ostreatus BP3单独培养以及S.coelicolor M145与P.ostreatus BP3以0.2:10比例混合培养条件下P.ostreatus BP3的转录组进行了分析,结果显示,差异表达基因主要富集在碳水化合物降解代谢和能量代谢相关的KEGG通路,包括Carbohydrate metabolism、Energy metabolism和Xenobiotics biodegradation and metabolism,以及调控肽和蛋白质释放生物过程的GO条目GO:0002790和GO:0009306。通过对两种条件下糙皮侧耳P.ostreatus BP3的碳水化合物酶差异表达情况分析可知,S.coelicolor M145可促进木质素降解相关酶的表达上调,如漆酶、多功能氧化酶以及产过氧化氢能力酶等;同时提高了部分关键纤维素酶和半纤维素酶相关基因的表达量。其中参与木质素降解的主要降解酶漆酶novel.8353.2上调最为显著,提高了3.62倍,锰过氧化物酶novel.7030.1上调表达倍数最高为20.03倍,参与多糖降解的裂解性多糖单加氧酶novel.7656.2上调倍数最高,高达238.86倍,参与纤维素降解相关的转录本novel.9583.1,上调表达倍数最高,为95.01倍,与半纤维素降解相关的木糖苷酶novel.1453.3上调表达倍数最高,为48.84倍。这些基因的显著上调表达可能是促进P.ostreatus BP3秸秆降解效率的重要因素。综上所述,S.coelicolor M145主要通过促进P.ostreatus BP3中木质纤维素降解关键酶与基因的表达,从而促进P.ostreatus BP3对玉米秸秆木质纤维素的降解。
其他文献
为了适应面向光储系统三端口变换器的高度集成化发展需求,本文对高增益、小型化、低成本的三端口变换器展开了深入的研究。首先,本文针对三端口变换器的电压增益提升方法展开了研究,提出了一种基于器件复用的二次型变换器拓扑构造方法,在对传统Boost、Buck-Boost等变换器的级联组合基础上,重新构造拓扑回路,使前级或后级的功率器件为两级所共用,降低了开关管的使用数量;所构造的变换器具有占空比平方次的高增
随着时代的进步,以及5G技术的大范围普及,对当前基站天线的设计提出了更高的要求,在2G、3G和4G等通信技术短时间不会淡化出历史舞台的情况下,新一代基站天线必须在满足5G的前提下能对前几代进行兼容。双极化天线因其在改善多径衰落等问题上有着出色的表现,同时还能大幅度地提高该系统的通讯容量,因此在基站天线的设计中普遍采用双极化技术。通过分析当前基站天线的相关技术,研制了三种宽带双极化基站天线,并分别进
在债券市场发展逐渐步入常态化的背景下,债券发行一直是房地产企业融资的重要方式,1999年至2020年房企债券融资金额占比由4.79%上升至46%。随着地产行业对债券融资的青睐,债务违约风险也在不断增大,2020年8月20日,会议明确了房地产融资管理规则“三条红线”,不断收紧房地产企业融资渠道,发债主体的再融资压力骤然加大,房地产行业资金流动性问题日趋严重,债券违约事件开始频繁发生。泰禾集团属于to
作为政府宏观调控的重要手段,科学有效的税收政策对于鼓励引导企业向可持续发展道路迈进发挥着重要作用。近年来,我国政府陆续推出了一系列旨在激励企业研发创新的相关税收优惠政策,作为技术创新的“领头羊”,高新技术企业的研发创新意愿被充分调动起来,一定程度上促进了我国高新技术产业的科技创新和转型升级。但随着经济的持续发展和市场环境的变化,部分政策的问题也逐渐显露,特别是在一些欠发达地区和中小城市,政策在执行
文章基于中国知网(CNKI),以“康养旅游”为关键词进行检索,对2009年至2021年间发表的有关康养旅游的相关文献进行分类、归纳和分析,以此了解国内康养旅游的研究状况。从文献中看出,近十年来,国内康养旅游的研究呈现不断增加的趋势,人民生活水平的不断提高,推动了康养旅游的发展;发展康养旅游、提高全域旅游的经济效益,是旅游业长期持续发展的重要途径之一;“康养+”多产业融合是满足企业、行业、社会等各方
山岭隧道进口段的地质条件往往复杂多变,洞口岩层常年受外部环境风化侵蚀,破碎程度严重,洞口以及边仰坡处存在大量的坡积碎石土,隧道洞口施工以及边坡仰坡开挖都会扰动坡体和内部的围岩,自稳性差的碎石土和围岩将难以形成有效的承载拱,极易出现坍塌、冒顶以及滑坡等工程事故,严重影响施工进度和工程的经济效益。本文以小白岩隧道施工为工程背景,研究在碎石土地质条件下隧道开挖对边仰坡稳定性的影响,研究中采用了数值模拟、
当前,我国乡村正处于转型发展的关键时期,乡村地区经济发展滞后,面临“两化三后四降”的发展困境;这一现象本质在于,多数乡村产业与乡村空间格局适配性较差,乡村产业对于乡村空间格局的导向作用并未凸显。对此,国家深入推进乡村振兴战略实施,在生态文明及高质量发展理念下,对我国乡村产业及乡村空间布局提出了新发展要求。目标在于通过乡村产业振兴,结合现代生产要素,合理配置乡村资源,引导乡村空间重构,形成乡村产业与
2020年以来,新冠疫情的冲击给我国企业的生存和发展提出了巨大挑战。在政策引导和需求升级的推动下,我国企业通过技术创新、平台合作、业态融合等方式积极应对危机,在适应外部社会经济局势变化方面已经取得一定成效。企业在危机当中通过创新和收购等方式积累了多样化的行动方案经验,为锻造长期竞争力和适应性奠定基础。但企业在战略层面采取的积极响应导向是如何帮助其应对威胁,并在后续过程中实现对外部环境的适应,以及在
我国位于环太平洋地震带与喜马拉雅地震带之间,是遭受地震灾害最严重的国家之一。随着城市的高速发展,城市的规模不断扩张,地震灾害对城市造成的破坏也不断加剧,对城市造成了严重的经济损失与人员伤亡,对国民经济的健康快速发展造成了重大挑战。如何有效应对自然灾害的冲击,实现城市的可持续发展,也是当前研究的热点问题之一。基于这种严峻的背景,将韧性理论与城市抗震防灾规划相结合,从静态的城市地震脆弱性向动态的地震韧
为了提高细叶桢楠种子萌发率和苗木的抗旱能力,解决细叶桢楠苗木培育过程中种子发芽率低、季节性干旱造成苗木受损的问题,本文以新鲜的细叶桢楠种子和两年生细叶桢楠苗木为试验材料,通过测定细叶桢楠种子基本特性、萌发生理特性和细叶桢楠苗木生长、光合、荧光、生理等指标来探究细叶桢楠种子休眠特性、低温层积下细叶桢楠种子生理响应、细叶桢楠苗木对干旱-复水的响应机制以及干旱胁迫下细叶桢楠苗木对亚精胺的响应机制,为保护