摘要: 【目的】為了獲得木質素降解復合菌系LDC降解玉米秸稈的適宜條件,明確秸稈降解過程中可能發揮重要作用的功能微生物類群。【方法】以培養溫度、pH、培養基裝液量和接菌量等單因素試驗結果為依據,采用響應面法優化復合菌系降解玉米秸稈的培養條件,利用Miseq高通量測序技術,分析不同降解時期復合菌系的群落結構變化規律。【結果】復合菌系對秸稈最佳降解條件為:培養溫度32 ℃、初始pH為8.2、裝液量為40%,接菌量為10%。此條件下木質素最大降解率為44.5%,相比未優化處理提高13.3%。在門水平上,變形菌門(Proteobacteria)、擬桿菌門(Bacteroidetes)和厚壁菌門(Firmicutes)是復合菌系LDC的優勢菌門。在玉米秸稈降解過程中,降解初期的優勢菌屬為Proteiniphilum (11.9%)、Sphaerochaeta (8.4%)、Ruminofilibacter (8.4%)、Pannonibacter (6.7%)、Pseudomonas (6.1%)和Rhizobium (5.7%);在降解高峰期時,Anaerocolumna (24.0%)、Caenispirillum (9.2%)和Thauera (7.0%)的豐度顯著上升,分別是其在降解初期的16.5倍、3.0倍和5.9倍,而Ruminofilibacter (10.9%)的豐度仍然很高并排在第二位。在降解末期的優勢菌屬為Ruminofilibacter (25.4%)、Pseudomonas (9.7%)、Sphaerochaeta (8.8%)、Caenispirillum (8.4%)、Pannonibacter (4.3%)、Thauera (4.0%)以及Desulfomicrobium (3.4%)。【結論】明確了玉米秸稈降解復合菌系的最佳培養條件以及在不同降解時期微生物群落結構變化規律,在玉米秸稈降解過程中發揮重要作用的微生物類群為Pseudomonas、Pannonibacter、Thauera、Ruminofilibacter和Anaerocolumna。
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