学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示
猪粪堆肥中微生物变化规律及芽孢杆菌分离与鉴定
作 者: 方莉玉
导 师: 邓昌彦
学 校: 华中农业大学
专 业: 动物遗传育种与繁殖
关键词: 条剁式自然堆肥 DGGE 微生物变化规律 16S rRNA 芽孢杆菌
分类号: S141.4
类 型: 硕士论文
年 份: 2008年
下 载: 120次
引 用: 1次
阅 读: 论文下载
内容摘要
随着集约化畜牧业迅猛的发展,大量的畜禽粪便造成了环境污染,并成为限制畜牧业持续发展的重要因素。畜禽粪便中含有丰富的肥源,如果用科学的方法对其处理,不仅可以控制污染,保护环境,还可以变废为宝。好氧堆肥工艺具有经济,简便,不需要外加能源,无二次污染等特点,是目前处理粪便的主要方式之一。本次试验在华中农业大学猪场,采用新鲜猪粪掺以辅料,锯末和米糠,按照条剁式自然堆肥系统自然堆肥。堆肥过程是由相关微生物群体进行的生物转化过程。本试验通过变性梯度凝胶电泳(DGGE),传统富集培养和平板计数法对堆肥化过程中微生物的区系动态变化进行了研究。堆肥结果表明,在堆肥化过程中,微生物数量总的趋势是细菌的数量最多,放线菌次之,真菌的数量最少。真菌包括霉菌和酵母菌。升温期微生物的数量始终高于高温微生物。当堆肥发酵结束后,降温期微生物的数量低于发酵初始水平,高温放线菌和高温真菌的数量试验结束后低于初始水平,高温细菌的数量在整个堆肥化过程中变化不大。通过DGGE分析表明:发酵过程中细菌的种类发生了明显的更迭现象。堆肥初期主要以芽孢杆菌属,梭菌属,解脲芽孢杆菌属等细菌占优势;中期梭菌属,芽孢杆菌属,假单孢菌属等细菌占优势;后期梭菌属,假单孢菌属等占优势;而在整个堆肥化过程中芽孢杆菌属,梭菌属,和假单孢属的微生物都是优势菌群。而堆肥辅料的不同,并不明显影响其中微生物的变化规律。不论是从堆肥的物理性状还是化学指标来看,堆体0~30天都快速经过了完整的常规堆肥一次发酵过程。DGGE检测表明这个过程中细菌的微生物群落发生了很大的变化。堆体内细菌群类在堆肥期中总体呈振荡下降,递减趋势。对堆肥中的优势菌群芽孢杆菌进行了相关的研究,包括芽孢杆菌的分离,计数,初步生理生化鉴定和16S rRNA的核酸菌种鉴定。16S rRNA目前是进行微生物菌种鉴定的主要方法和手段之一,它主要是以原核生物的核糖体小亚基上的16S rRNA中所包含的遗传信息来进行分类和鉴定。在堆体中分离的7株芽孢杆菌中,通过形态特征,培养特性和生理生化指标,以及对淀粉,蛋白质,纤维素和油脂等物质的水解试验,从中筛选出了4株活力较强的菌株。16S rRNA鉴定表明它们分别是:苏云金芽孢杆菌,蜡样芽孢杆菌,巨大芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌。这四株菌不但属于堆肥发酵周期中的优势菌群,而且初步探讨其功能,表现良好。它们有望制成微生物制剂,为缩短堆肥周期,提高堆肥质量发挥着作用。
|
全文目录
摘要 8-9 ABSTRACT 9-11 第一章 文献综述 11-22 1.1 我国畜牧业排放粪污对环境污染现状 11-13 1.1.1 我国畜牧业粪污排放的恶劣程度 11-12 1.1.2 粪污对大气的污染 12 1.1.3 粪污对水体的污染 12 1.1.4 粪污放对土壤的污染 12-13 1.2 堆肥技术处理畜牧业粪污的方法和原理 13-18 1.2.1 畜禽粪污的特点 13-14 1.2.2 堆肥技术概念 14 1.2.3 畜禽粪污好氧堆肥的技术原理 14-15 1.2.4 堆肥中的微生物过程 15-16 1.2.5 研究堆肥微生物的分子生物学技术 16-17 1.2.6 DGGE的原理 17-18 1.3 芽孢杆菌的研究进展 18-22 1.3.1 芽孢杆菌属 18-20 1.3.2 16S rRNA方法鉴定菌种的原理与应用 20-22 第二章 研究目的和意义 22-24 第三章 材料和方法 24-48 3.1 试验材料 24-28 3.1.1 主要试剂及药品 24 3.1.2 缓冲液和常用试剂的配置 24-26 3.1.3 主要培养基 26-27 3.1.4 主要设备仪器 27-28 3.2 试验方法 28-48 3.2.1 条剁式自然堆肥系统 28 3.2.2 堆肥指标的测定 28-33 3.2.3 堆肥不同温期样品的采集 33 3.2.4 样品中微生物的分离和计数 33-34 3.2.5 样品中微生物总DNA的提取和纯化 34-35 3.2.5.1 粗提DNA 34-35 3.2.5.2 DNA的纯化 35 3.2.6 基因组DNA检测 35-36 3.2.6.1 基因组DNA质量浓度检测 35-36 3.2.6.2 基因组DNA的琼脂糖凝胶检测 36 3.2.7 细菌V3区PCR扩增和琼脂糖检测 36-37 3.2.8 DGGE凝胶电泳 37-41 3.2.8.1 制作水平变性胶 37-40 3.2.8.2 DGGE电泳 40-41 3.2.8.3 DGGE染色 41 3.2.8.4 凝胶成像 41 3.2.9 DGGE分析 41-43 3.2.9.1 Quantity One软件包分析 41 3.2.9.2 显著条带回收测序分析 41-43 3.2.10 芽孢杆菌的分离和纯化培养 43-44 3.2.11 芽孢杆菌的16S rRNA鉴定 44-45 3.2.11.1 芽孢杆菌染色体DNA的提取和纯化 44 3.2.11.2 PCR扩增和琼脂糖电泳 44-45 3.2.12 芽孢杆菌的传统鉴定 45-47 3.2.12.1 芽孢杆菌的形态观察 45 3.2.12.2 芽孢杆菌的芽孢观察 45 3.2.12.3 芽孢杆菌的生理生化鉴定 45-47 3.2.13 芽孢杆菌的功能检测 47-48 第四章 试验结果 48-67 4.1 堆肥结果和指标的测定值 48-52 4.1.1 堆体的表观形态 48 4.1.2 堆体的温度变化 48-49 4.1.3 堆体的pH值变化 49-50 4.1.4 堆体的C/N值变化 50-51 4.1.5 堆体的其它元素变化 51-52 4.2 微生物的传统培养 52-53 4.3 微生物基因组DNA 53-55 4.3.1 基因组DNA含量浓度检测 53 4.3.2 基因组DNA的琼脂糖检测 53-55 4.4 DGGE分析堆肥微生物变化规律 55-60 4.4.1 细菌V3区扩增片段 55 4.4.2 细菌V3区DGGE电泳图 55-56 4.4.3 软件分析DGGE图谱 56-60 4.4.4 割胶回收条带测序分析 60 4.5 芽孢杆菌的分离和鉴定 60-67 4.5.1 芽孢杆菌的分离 60-62 4.5.2 芽孢杆菌的鉴定 62-67 4.5.2.1 菌落形态鉴定 62-63 4.5.2.2 生理生化鉴定 63 4.5.2.3 细菌16S rRNA鉴定 63-65 4.5.2.4 菌株功能的初步探讨 65-67 第五章 讨论与分析 67-74 5.1 不同因素对堆肥微生物的影响 67-69 5.1.1 温度的影响 67 5.1.2 C/N值的影响 67-68 5.1.3 含水率的影响 68 5.1.4 pH值的影响 68-69 5.2 堆肥中总DNA的提取 69 5.3 堆肥微生物的变化规律 69-72 5.4 芽孢杆菌的分离和鉴定 72-73 5.5 芽孢杆菌的功能探讨 73-74 第六章 小结 74-75 6.1 本研究所取得的成果及创新 74 6.2 下一步值得研究的工作 74-75 参考文献 75-81 附录 (获得的芽孢杆菌16S RRNA基因序列) 81-85 致谢 85
|
相似论文
- 一株溶藻细菌的分离鉴定及其对虾池两种蓝藻溶藻效果的研究,S942.91
- 稻飞虱肠道细菌多样性分析,S435.112.3
- 微生物有机肥防治土传棉花黄萎病的效果及对根际微生物影响,S144.1
- 连作花生红壤微生物多样性的研究及微生物制剂对连作花生的影响,S565.2
- 海藻糖改善枯草芽孢杆菌电转化方法的研究,Q78
- 腐生葡萄球菌M36耐有机溶剂脂肪酶基因的克隆与表达,Q78
- α-半乳糖苷酶高产菌株的筛选及其基因的克隆、表达、纯化和性质研究,TQ925
- 产γ-聚谷氨酸菌株的筛选及其生物有机肥的生物效应研究,TQ922.1
- 冰鲜鸡肉腐败微生物分析及其减菌剂的研究,TS251.1
- 长期不同施肥条件下太湖地区水稻土团聚体颗粒组的细菌、真菌多样性研究,S154.3
- FISH检测多粘类芽孢杆菌研究及其在猪粪有机肥和土壤中的应用,S144
- 土壤有机营养添加物对土壤微生态的修复效果与机制分析,S143
- 连作烟田烟草青枯病的生态控制技术及其微生态机制,S435.72
- 西藏生防芽孢杆菌鉴定及其脂肽化合物分析,S476.1
- Bacillus subtilis SQR9的黄瓜促生和枯萎病生防效果及其作用机制研究,S436.421
- 拮抗芽孢杆菌的分离鉴定及其多样性和系统发育分析,S476.1
- 苏云金芽孢杆菌CryIAc重组蛋白及土曲霉PNR2发酵产物的杀虫活性研究,S476.1
- Bacillus subtilis fmbj对桃软腐病菌Rhizopus stolonifer拮抗机理及应用研究,S476
- 芽孢杆菌yczE基因生防功能分析及表达Harpin蛋白的工程菌防病效果研究,S476.1
- 防治土传烟草黑胫病微生物有机肥的研制与生物效应研究,S435.72
- 大豆生物种衣剂的研制与应用,S565.1
中图分类: > 农业科学 > 农业基础科学 > 肥料学 > 农家肥料 > 堆肥、沤肥
© 2012 www.xueweilunwen.com
|