白腐真菌能夠分解木質(zhì)素和秸稈纖維吸引人們進(jìn)行廣泛的研究。采用白腐真菌處理玉米和油菜秸稈,結(jié)果表明在發(fā)酵培養(yǎng)20 d時,油菜秸稈的木質(zhì)素降解率達(dá)到58.07%;在發(fā)酵35 d時,玉米秸稈的木質(zhì)素降解率達(dá)到33.62%。采用側(cè)耳菌(平菇)處理稻草秸稈,木質(zhì)纖維成分比處理前降低11.94%~14.7%。利用多種菌處理秸稈,結(jié)果顯示黃孢原毛平革菌和側(cè)耳菌的木質(zhì)素降解率均為27%左右,但前者纖維素的降解率為42%,而側(cè)耳菌纖維素降解率僅有18%。降低秸稈中木質(zhì)素含量,而保留纖維素是處理秸稈的目標(biāo)。以上研究結(jié)果表明平菇生長速度較快,可利用多種木質(zhì)纖維物質(zhì)生長,且要求的生存條件較低,是目前處理秸稈飼料的主要菌種之一。雖然平菇生長較快,但至少也需要20 d,所以提高菌種的生長速度和抗逆性是提高秸稈飼料營養(yǎng)價值的關(guān)鍵。紫外誘變(UV)是最簡單和常用的提高菌種生長速度和產(chǎn)酶量的真菌育種技術(shù)。


用紫外線照射糙皮側(cè)耳的原生質(zhì)體篩選出高效分解秸稈的菌株08P217,處理秸稈后木質(zhì)素和纖維素的降解率均提高0.7倍以上。為此,在北方氣候條件下,以生長速度較快的側(cè)耳菌為出發(fā)菌株,采用紫外誘變技術(shù),培育生長速度較快和產(chǎn)酶量較高的菌株,以提高處理秸稈的效率,為采用白腐真菌處理秸稈飼料提供理論依據(jù)和技術(shù)參數(shù)。


1、材料與方法


1.1菌種及試劑


菌種:試驗(yàn)所用平菇購于黑龍江省微生物研究所,經(jīng)過本實(shí)驗(yàn)室篩選獲得優(yōu)良菌種P2。


平板與斜面培養(yǎng)基(PDA):20%土豆汁、2%的葡萄糖、2%瓊脂,pH值自然。


初篩平板培養(yǎng)基:1%麥芽糖、2%葡萄糖、0.2%酵母膏、0.2%蛋白胨、0.05%MgSO4·7H2O、0.4%KH2PO4、2%瓊脂、0.5 mmol/l愈創(chuàng)木酚。


秸稈粉試管培養(yǎng)基:粉碎玉米秸稈87%(其纖維組成見表1)、小麥麩8%、石灰5%、料水比1∶2、121℃滅菌30 min,pH值自然。

表1玉米秸稈粉培養(yǎng)基纖維組成(%)


1.2試驗(yàn)方法


1.2.1菌株的活化與保存


將保存的菌種接種到PDA斜面培養(yǎng)基上,在25℃培養(yǎng)7 d,再轉(zhuǎn)接活化2~3次,于4℃保存?zhèn)溆谩?


1.2.2孢子懸液的制備


用鐘罩法收集孢子于無菌蒸餾水中,適當(dāng)稀釋,血球板法計(jì)數(shù),使孢子濃度為1×108個/ml,于4℃保存?zhèn)溆谩?


1.2.3紫外線誘變劑


經(jīng)過試驗(yàn)確定紫外照射孢子的致死率為70%~80%時為最佳誘變劑量,將所儲備的孢子連續(xù)誘變10批,照射后在紅光燈下適當(dāng)稀釋,分別涂布于PDA培養(yǎng)基中,無處理的孢子液作對照,置于25℃培養(yǎng)箱中避光培養(yǎng)。挑選出優(yōu)先萌發(fā)且長勢良好的菌株接入斜面培養(yǎng)基。


1.2.4初選


①通過菌絲生長情況的比較,在斜面培養(yǎng)基上進(jìn)行初篩,從中選出長速快于對照菌株、長勢好、菌絲粗壯潔白的菌株與親本進(jìn)行拮抗試驗(yàn),挑選拮抗程度較大的菌株。


②用打孔器將等量誘變菌株菌塊接種于初篩平板培養(yǎng)基上,從中挑選變色圈大的菌株,以出發(fā)菌為對照。結(jié)合生長和產(chǎn)酶兩個因素,表現(xiàn)突出的誘變菌株進(jìn)入復(fù)選。


1.2.5復(fù)選


1.2.5.1 PDA試管菌株長速的比較


將篩出的菌株在培養(yǎng)基上傳代3次,取等量菌塊接種于斜面PDA試管,以出發(fā)菌為對照,每株菌5個重復(fù),25℃下恒溫避光培養(yǎng)。待菌絲萌發(fā)長齊后劃線,以游標(biāo)卡尺(精確度0.02 mm)測量各菌菌絲的生長速度。


1.2.5.2酶活性及纖維降解率比較


將篩選出的菌種按試驗(yàn)分組接種到秸稈粉試管,以出發(fā)菌為對照,每株菌5個重復(fù),在25℃恒溫避光培養(yǎng),菌絲20 d都長滿秸稈粉試管,于此時進(jìn)行相關(guān)的測定。參照鞏競的方法,取復(fù)篩菌株試管秸稈粉各4 g,打碎,混勻,加雙蒸水40 ml,置于4℃冰箱中浸提過夜;次日,用4層紗布過濾離心,取上清即得粗酶液,4℃低溫保藏。其殘?jiān)?5℃下烘至恒重用于粗纖維成分的測定。


1.3測定指標(biāo)及方法


致死率(%)=[對照菌數(shù)量(cfu)-處理后菌數(shù)量(cfu)]/對照菌數(shù)量(cfu)×100;


菌絲生長速度(mm/d)=菌絲長度(mm)/菌絲生長時間(d)。


木質(zhì)素過氧化酶(LiP)酶活的測定:采用亞甲基藍(lán)法;漆酶(Lac)酶活的測定:采用鄰聯(lián)甲苯胺法;纖維素酶酶活的測定:采用DNS法。


發(fā)酵秸稈纖維成分的測定:采用ANKOM220 Fiber Analyzer儀器,按照Van Soest分析法,分析中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)、半纖維素(HCEL)、纖維素(CEL)和木質(zhì)素(ADL)。


1.4數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)


試驗(yàn)數(shù)據(jù)以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示,采用SPSS 17.0軟件中的One-Way ANOVA過程進(jìn)行單因素方差分析,Duncan's法進(jìn)行各組間多重比較,以P<0.05作為差異顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn)。



紫外誘變處理側(cè)耳菌,篩選獲得的開發(fā)秸稈資源優(yōu)秀菌株(一)

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