高寒草地耐低溫產(chǎn)酶真菌及其利用

引言11青藏高原高寒生態(tài)系統(tǒng)31.1青藏高原高寒生態(tài)系統(tǒng)微生物31.1.1高寒草地生態(tài)系統(tǒng)微生物31.1.2冰川生態(tài)系統(tǒng)微生物61.1.3凍土生態(tài)系統(tǒng)微生物81.1.4高寒湖泊生態(tài)系統(tǒng)微生物101.2低溫微生物及其適應(yīng)機制131.2.1低溫微生物的類型141.2.2低溫微生物的適應(yīng)機制141.3小結(jié)16參考文獻162高寒草地環(huán)境特征及其對微生物的影響212.1高寒草地環(huán)境特征212.1.1青藏高原異質(zhì)性環(huán)境的成因222.1.2高寒草地的環(huán)境特征232.2影響高寒草地微生物的因素292.2.1與草地植被的關(guān)系292.2.2與土壤環(huán)境的關(guān)系292.2.3與季節(jié)變化的關(guān)系302.2.4與水熱條件的關(guān)系302.2.5與土壤中的其他生物之間的關(guān)系302.2.6微生物與棲息環(huán)境之間關(guān)系的復(fù)雜性312.3高寒草地異質(zhì)性環(huán)境對微生物的影響322.3.1微生物群落的形成322.3.2系統(tǒng)發(fā)育及分布格局322.3.3微生物多樣性變化332.4小結(jié)34參考文獻343高寒草地土壤微生物的特性383.1草地土壤微生物的研究概況383.2土壤微生物特性研究方法393.2.1可培養(yǎng)微生物的研究393.2.2不可培養(yǎng)微生物的研究403.3高寒草地微生物的特性423.3.1高寒草地土壤微生物的資源特征423.3.2高寒草地土壤微生物的功能特征433.3.3高寒草地土壤微生物的特性433.4小結(jié)52參考文獻524高寒草地土壤微生物的生物功能584.1高寒草地土壤微生物的生態(tài)學(xué)過程584.1.1有機碳的轉(zhuǎn)化和穩(wěn)定作用594.1.2分解作用604.1.3致病作用614.1.4促進物質(zhì)循環(huán)的作用624.1.5對植物根系的作用624.2高寒草地微生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)功能634.2.1植物根系和微生物的相互關(guān)系634.2.2根際微生物在生態(tài)系統(tǒng)中的地位和作用644.3微生物在草地生態(tài)恢復(fù)與重建中的應(yīng)用654.4小結(jié)67參考文獻685氣候變化對高寒草地微生物的影響715.1全球氣候變化對土壤微生物的影響715.1.1CO2濃度增加的影響715.1.2氣候變暖的影響725.1.3氮沉降的影響725.2不同層面上微生物對全球氣候變化的響應(yīng)745.2.1微生物類群的變化745.2.2微生物群落結(jié)構(gòu)及多樣性的變化745.2.3微生物的功能的變化755.3全球氣候變化對微生物的作用機理755.3.1全球氣候變化對微生物的直接作用755.3.2全球氣候變化對微生物的間接作用765.4土壤微生物對全球氣候變化的響應(yīng)機制775.4.1植物生產(chǎn)力和碳的供應(yīng)775.4.2酶活性和有機物的分解效率775.4.3微生物和生存環(huán)境之間的“營養(yǎng)供應(yīng)”關(guān)系785.5小結(jié)79參考文獻806高寒草地耐低溫產(chǎn)酶真菌資源及應(yīng)用856.1產(chǎn)纖維素酶真菌856.1.1纖維素酶856.1.2產(chǎn)纖維素酶真菌的物種資源866.1.3纖維素酶資源876.2產(chǎn)木聚糖酶真菌876.2.1木聚糖酶876.2.2產(chǎn)木聚糖酶真菌的物種資源886.2.3半纖維素酶資源886.3產(chǎn)漆酶真菌896.3.1漆酶896.3.2產(chǎn)漆酶真菌的物種資源906.3.3漆酶資源916.4木質(zhì)纖維素分解菌的基因資源916.5產(chǎn)酶真菌的應(yīng)用926.5.1生物質(zhì)利用方面的應(yīng)用926.5.2工業(yè)方面的應(yīng)用946.5.3動物營養(yǎng)方面的應(yīng)用946.5.4生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)方面的應(yīng)用956.5.5農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用966.5.6食品加工方面的應(yīng)用976.5.7環(huán)境保護方面的應(yīng)用976.6小結(jié)97參考文獻987纖維素分解真菌的篩選和選育1037.1纖維素分解真菌的篩選的方法1037.1.1初步篩選1037.1.2酶活力篩選法1047.1.3混合菌群篩選法1057.2纖維素分解真菌的選育1067.2.1誘變育種1067.2.2基因工程篩選1077.2.3外源基因表達1087.3小結(jié)110參考文獻1108纖維素分解真菌在草業(yè)系統(tǒng)界面中的利用潛勢1148.1草業(yè)系統(tǒng)的三個界面1148.2纖維素分解功能微生物在草業(yè)系統(tǒng)界面中的利用潛勢分析1158.2.1草叢-地境界面(A)和土壤有機質(zhì)分解、資源循環(huán)利用及環(huán)境保護1158.2.2草地-動物界面(B)和系統(tǒng)相悖孕育緩解草畜矛盾的潛勢1168.2.3草畜-經(jīng)營管理界面(C)和家畜-作物系統(tǒng)深度耦合及可持續(xù)發(fā)展1178.3小結(jié)117參考文獻1189高寒草地耐低溫產(chǎn)酶真菌研究思路及方法1209.1問題的提出1209.2研究目的和意義1219.2.1研究目的1219.2.2研究意義1219.3技術(shù)路線1219.4研究方案及方法1229.4.1耐低溫產(chǎn)酶真菌分離和篩選1229.4.2菌株的培養(yǎng)形狀、分子鑒定及培養(yǎng)特性研究1269.4.3酶活力測定及酶學(xué)性質(zhì)研究1309.4.4降解效果1359.4.5優(yōu)良菌株的評價指標(biāo)體系135參考文獻13610高寒草地不同生境產(chǎn)酶真菌群落結(jié)構(gòu)特征研究13910.1材料與方法14010.1.1樣點選擇和樣品采集14010.1.2可培養(yǎng)土壤纖維素分解真菌的分離及純化鑒定14210.1.3草地生境類型的劃分方法14210.1.4培養(yǎng)基14210.1.5群落結(jié)構(gòu)特征分析14310.1.6數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析方法14410.2結(jié)果與分析14410.2.1不同生境類型土壤中可培養(yǎng)纖維素分解真菌的菌落數(shù)和物種數(shù)14410.2.2不同生境類型土壤不同物種（屬級）優(yōu)勢度比較14510.2.3不同生境類型土壤中可培養(yǎng)纖維素分解真菌各屬的組成及比例14510.2.4不同生境類型土壤纖維素分解真菌群落多樣性分析14710.2.5不同生境類型土壤可培養(yǎng)纖維素分解真菌生態(tài)位分析14710.2.6不同生境類型土壤可培養(yǎng)纖維素分解真菌群落相似性分析14810.3討論14810.4小結(jié)150參考文獻15111高寒草地產(chǎn)木質(zhì)纖維素酶菌株的篩選15411.1材料與方法15511.1.1供試菌株及來源15511.1.2培養(yǎng)基15511.1.3研究技術(shù)流程15611.2結(jié)果與分析15711.2.1初步篩選結(jié)果15711.2.2復(fù)選結(jié)果15811.2.3菌株的穩(wěn)定性及酶活力測定結(jié)果15811.2.4分子鑒定結(jié)果15911.3討論16111.4小結(jié)163參考文獻16412優(yōu)良菌株的產(chǎn)酶特性及不同酶系間協(xié)同作用16612.1材料與方法16712.1.1供試菌株16712.1.2培養(yǎng)基16712.1.3試驗設(shè)計16812.1.4研究技術(shù)流程16812.2結(jié)果與分析16912.2.1培養(yǎng)條件對菌株生長的影響16912.2.2菌株間的相互關(guān)系17112.2.3不同菌株發(fā)酵粗酶液的酶學(xué)性質(zhì)17212.2.4不同菌株粗酶間的協(xié)同效應(yīng)18012.3討論18512.4小結(jié)187參考文獻18813多酶系菌群對油菜秸稈降解活性的研究19113.1材料與方法19413.1.1供試菌株19413.1.2固體發(fā)酵培養(yǎng)基19413.1.3研究方法19413.2結(jié)果與分析19613.2.1固體發(fā)酵粗酶液酶活力的變化19613.2.2不同組合固體發(fā)酵體系還原糖含量的變化19613.2.3多酶系菌群降解油菜秸稈細(xì)胞壁物質(zhì)效果19713.2.4粗酶液酶活力與降解活性之間的相關(guān)性分析19913.2.5多酶系菌群對秸稈表面降解的掃描電鏡分析20013.3討論20113.4小結(jié)202參考文獻20314真菌產(chǎn)酶與草坪草凋落物有機質(zhì)降解相互關(guān)系的研究20514.1材料與方法20614.1.1供試菌株20614.1.2草坪草凋落物及處理20614.1.3培養(yǎng)基20614.1.4研究方法20714.1.5研究技術(shù)流程20814.2結(jié)果與分析20914.2.1菌株Microdochium bolleyi的形態(tài)描述20914.2.2培養(yǎng)條件對菌落生長的影響21014.2.3草坪草凋落物誘導(dǎo)菌株產(chǎn)酶結(jié)果21414.2.4菌株對凋落物的降解效果21814.3討論22014.3.1菌株的生物學(xué)特性22014.3.2草坪草凋落物的降解22114.3.3分解過程中幾種酶活力的動力學(xué)變化及影響酶活力變化的因素分析22214.3.4真菌分泌木質(zhì)纖維素酶活力與凋落物有機質(zhì)降解的相互關(guān)系22414.4小結(jié)225參考文獻22615研究展望229