纤维素分解菌的筛选

纤维素分解菌的筛选

一、分解纤维素菌种的筛选(论文文献综述)

黄青盈,吕嘉昕,何秋愉,武全,刘明秋[1](2022)在《纤维素降解菌种的筛选测定及其对秸秆的降解》文中认为纤维素是广泛存在且难以降解的一类物质,含有较多纤维素的秸秆的处理也一直受到广泛关注。本实验从食堂餐厨垃圾、废水及被废水污染的土壤中获取样本,使用含有纤维素的培养基对其进行驯化筛选,并利用16S rRNA测序鉴定菌株种类。使用脱色圈方法验证其降解能力,用DNS法和分光光度法测定其多种纤维素酶和木质素降解有关酶的活力。计算各种单菌及混合菌对秸秆的降解率并通过改变pH、温度、碳源量研究其最适降解条件。另外还将混合菌种应用于秸秆造纸制浆预处理。结果显示:纤维素相关总酶活最高达到了370.52 U/L,木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶、漆酶活力最高分别达到了1 388 U/mL、316 U/mL和696 U/mL。经过7天的发酵降解,单一菌株最高秸秆降解率为21.64%,多种菌种混合处理秸秆的降解率达到了23.86%,且在pH=7,35℃,碳源量1 g/L时降解效率最佳,为25.08%。电镜结果显示微生物处理破坏了秸秆原有结构,使其出现了缺刻断裂。使用混合菌预处理秸秆,达到了制浆要求,可作为造纸原料。

崔鸿亮,刘长莉,李春雅,宋志峰,杨雅静,王炎伟[2](2021)在《微生物菌群协同提高水稻秸秆转化机制的解析》文中研究指明单一微生物降解水稻秸秆效果不明显,多种微生物组合在一起的微生物菌群能够有效降解水稻秸秆,是当前降解秸秆类废物的首要选择。【目的】探究微生物菌群比单一菌株转化秸秆效率提高的种间协作机制,为改善秸秆类物质的生物降解过程提供理论参考。【方法】通过菌种组合,以水稻秸秆减重率为指标人工构建出降解效果优于单菌培养的微生物群体组合,利用分子生物学方法对实验菌株进行鉴定,结合纤维素酶活性、发酵产物GC-MS分析等指标得出水稻秸秆降解时微生物群体的种间协作机制。【结果】菌株B (Bacillus cereus)在30℃培养8 d水稻秸秆降解率为50.9%,菌株B与菌株D2(Bacillus amyloliquefaciens)、W1(Ochrobactrum intermedium)、G1降解(Bacillus licheniformis)组合构成4株菌BD2W1G1的复合菌群,在30℃培养8 d水稻秸秆降解率为73.3%,比B单菌株分解能力提高22.4%。发酵产物分析结果表明,菌株B单独培养产生大量酸、酚等物质。B+D2联合培养,发酵液内酸类相对减少87.4%,酚类相对减少61.9%(十五烷酸、正十六烷酸、2,4二叔丁基酚和6-叔丁基对甲酚减少明显),水稻秸秆降解率为64.6%。当B+D2+W1联合培养,发酵液内酚类进一步减少15.7%(6-叔丁基对甲酚减少明显),水稻秸秆降解率为71.0%。当B+D2+W1+G1联合培养,酚类继续减少10.7%,水稻秸秆降解率为73.3%。【结论】十五烷酸、正十六烷酸、2,4二叔丁基酚和6-叔丁基对甲酚等酸、酚类物质会抑制菌株B分解水稻秸秆的效率,菌株D2、W1、G1能够减少包括4种物质在内的酸、酚类含量(酸类共减少82.9%,酚类共减少88.2%),来提高分解效率(共提升22.4%的分解效果)。水稻秸秆成分复杂,具有不同功能的菌种组合成复合菌剂,减少反馈抑制形成代谢互补,能有效提高水稻秸秆生物降解效果。

杨文敏[3](2021)在《黄孢原毛平革菌和康氏木霉联合降解园林废弃物及其应用》文中指出随着城市化进程的快速推进,园林废弃物产量逐年增多,由于其主要成分木质素降解难度大,成为阻碍园林废弃物有效利用的关键因素。白腐真菌(White rot fungus)对木质素的降解优势,以及混菌固态发酵在秸秆农业上获得的优良进展都为本试验的开展提供了理论支持。因此本研究选取黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)和康氏木霉(Trichoderma koningii)开展兼容性试验,以木质素、纤维素降解率为依据获取最优接种时序,采用单因素和响应面优化得到混菌降解的最佳条件,通过测定堆腐相关指标初步探明加菌剂对堆腐的高效性及对植物种植的无害性。将堆腐产物运用于栽培试验,比较不同基质配比下植株生长和光合指标,明确园林废弃物基质替代泥炭的可能性,解决园林废弃物处理难以及泥炭基质不足的问题。具体研究结果如下:1.平板兼容性试验发现2种菌无明显拮抗反应,康氏木霉与黄孢原毛平革菌相比更具生长优势。与单菌发酵相比,混菌接种可显着提高木质素、纤维素降解率,且当接种黄孢原毛平革菌3 d后接种康氏木霉培养10 d效果最好,降解率分别为23.13%、25.57%。单菌组滤纸酶活(Filter paper activity,FPase)和混菌组均呈现先升高后降低的趋势,最大酶活出现在第8 d混菌组,为3.14 U/g,从整体看混菌组FPase酶活更高,与纤维素降解率呈正相关;对锰过氧化物酶(Manganese peroxidase,Mn P)酶活来说,康氏木霉表现出较高的活性,而黄孢原毛平革菌纯培养下木质素过氧化物酶(Lignin peroxidase,Li P)酶活更高,2种酶活均与木质素降解率无明显相关性。2.单因素试验中含水量60%、加菌总量15%和加菌比例1:2(康氏木霉:黄孢原毛平革菌)时木质素、纤维素降解率最高,在此基础上通过3因素3水平响应面分析,得到了黄孢原毛平革菌和康氏木霉混菌固态发酵园林废弃物的最优条件:含水量60.9%、加菌总量15.4%、加菌比例1:1.9,此时木质素、纤维素降解率分别为24.71%、27.65%,3因素的贡献大小为加菌比例>加菌总量>含水量,2种因素间交互作用显着。在此工艺下,园林废弃物木质素降解率实际可达24.68%,纤维素降解率实际可达27.55%,比优化前分别提高了6.70%和7.74%。3.从堆腐基质外观来看,加菌剂组堆腐产品颗粒小、颜色深,质量更优良;加菌剂组5 d时到达高温堆腐阶段并可持续5 d,最高温达52.3℃,20 d时接近室温并开始保持稳定,与对照组相比升温快、温度高、高温持续时间长、达到腐熟标准的效率高;p H和EC均先升高后小幅度降低,堆腐结束时加菌剂组与未加菌剂组p H分别为7.8与7.98,EC值分别为1.36 m S/cm、1.41 m S/cm;有机质分解主要集中于堆腐前期和中期,堆腐结束时加菌剂组有机质含量显着低于未加菌剂组;30 d时2种处理均可显着降低堆料C/N,加菌剂组15 d时C/N低于20,T值<0.7,比对照组提前10d达到腐熟标准;堆腐结束时加菌剂组有效氮、磷元素显着高于未加菌剂组,前者分别是后者的1.07倍、1.14倍;菌剂可有效推动堆肥的腐殖化进程,总腐殖酸含量随堆腐时间先下降后上升,30 d时2个组含量均显着高于堆腐前,且接种菌剂处理显着高于对照组。E4/E6趋势与总腐殖酸相反,30 d时加菌堆料中E4/E6降低最为显着;堆腐结束时加菌剂组GI值与未加菌剂组分别为94.90%、86.90%,呈显着性差异,且双菌堆腐25 d后发芽指数达85.50%,更先完成无害化堆腐处理。4.绿萝(Epipremnum aureum)和春兰(Cymbidium goeringii)株高、根长、鲜重、干重、叶绿素含量以及Fv/Fm、ETR等叶绿素荧光参数均随堆腐产物的增加先上升后下降,堆腐产物替代泥炭进行植物栽培的最适基质为J1(泥炭:蛭石:加菌堆腐产物=5:3:2)。相同配比下,加菌堆腐对2种植物的生长具有更好的促进作用。基质理化性质中影响绿萝、春兰生长最重要的因子为孔度,分别占栽培基质解释量的40.8%、23.6%。综上所述,本研究证实了混菌发酵对园林废弃物的显着降解效果,最优混菌体系应用于堆腐时,可有效提高堆腐效率和产品质量。将堆腐产物与泥炭、蛭石混合后作为基质进行植物栽培,泥炭:蛭石:加菌堆腐产物=5:3:2条件下最利于绿萝和春兰的生长,且栽培基质理化性质中孔度是影响其生长最重要的因子。

王尧悦[4](2021)在《动物胃肠道微生物源纤维素酶基因的挖掘与功能鉴定》文中研究表明纤维素作为农作物秸秆的主要成分是限制秸秆饲料化利用的关键因素,挖掘高效纤维素酶是提高秸秆利用率的有效方法。植食性动物胃肠道微生物是纤维素酶的重要筛选来源,目前的研究主要集中在反刍动物瘤胃微生物,对其它纤维素降解能力强的动物胃肠道微生物研究较少,而且通过传统的微生物体外培养方法无法获得不可培养微生物所产纤维素酶。因此,本研究避开传统的微生物培养方法,利用宏基因组测序技术研究三种植食性动物胃肠道内容物中纤维素降解相关的微生物群落组成、代谢功能及纤维素酶基因的分布差异,利用宏基因组Fosmid文库挖掘新型、高效的纤维素酶基因,并通过纤维素酶基因的序列分析、异源表达及对秸秆的降解效果研究,验证了利用Fosmid文库筛选新型、高效纤维素酶基因的可行性。获得的主要研究结果如下:1.通过场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)观察、X射线衍射仪(XRD)及傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)分析发现被圆唇散白蚁和松瘤象蛀食后的木材中纤维素结构被破坏,说明圆唇散白蚁和松瘤象对纤维素生物质具有强降解作用。2.利用宏基因组测序技术比较了5只西藏山羊瘤胃、1,800只圆唇散白蚁后肠及24只松瘤象肠道微生物,结果表明西藏山羊瘤胃中的Prevotella sp.FD3004和Ruminococcus flavefaciens丰度显着高于圆唇散白蚁和松瘤象肠道中的菌种丰度(P<0.05);圆唇散白蚁后肠中Treponema primitia,Treponema azotonutricium,Treponema endosymbiont of Eucomonympha sp.和Treponema brennaborense含量显着高于松瘤象肠道和西藏山羊瘤胃中对应微生物的含量(P<0.05);松瘤象肠道中Lactococcus lactis,Dysgonomonas capnocytophagoides和Lactobacillus fabifermentans的含量显着高于其它两种植食性动物胃肠道中的相应菌种(P<0.05)。这些差异菌种多数都具有纤维素类物质降解功能。3.比较不同植食性动物胃肠道内容物的纤维素酶和半纤维素酶活性发现西藏山羊瘤胃中β-葡萄糖苷酶活性显着低于圆唇散白蚁和松瘤象肠道中的活性(P<0.05),松瘤象肠道中内切葡聚糖酶、β-葡萄糖苷酶和外切葡聚糖酶活力均高于其它两种植食性动物胃肠道中的纤维素酶活力(P<0.05)。4.将宏基因组直接测序预测的基因进行功能注释,比较西藏山羊瘤胃、圆唇散白蚁后肠及松瘤象肠道微生物在“碳水化合物代谢”分类下三级通路的丰度,在西藏山羊瘤胃中ko00520、ko00500和ko00052丰度显着高于其它两种植食性昆虫(P<0.05),ko00620在圆唇散白蚁后肠中丰度最高(P<0.05),ko00640在松瘤象肠道中丰度最高(P<0.05)。糖苷水解酶(GH)家族中GH5、GH45、GH124、GH3和GH10在西藏山羊瘤胃中的丰度显着高于其它两种植食性动物(P<0.05),GH51和GH116在圆唇散白蚁后肠中的丰度最高(P<0.05),GH8、GH9和GH1在松瘤象肠道中的丰度显着高于其它两种植食性动物(P<0.05)。此外,西藏山羊瘤胃中的EC3.2.1.40、3.2.1.21和3.2.1.80丰度显着高于另外两种植食性动物(P<0.05)。上述结果表明,可将这三种植食性动物胃肠道微生物作为纤维素酶基因的筛选来源。5.利用宏基因组测序技术无法获得新型纤维素酶基因序列,所以本试验构建了西藏山羊瘤胃(1,700个克隆子,覆盖率大约为68 Mb)、圆唇散白蚁后肠(1,900个克隆子,覆盖率大约为76 Mb)以及松瘤象肠道(2,112个克隆子,覆盖率大约为84.48 Mb)的宏基因组Fosmid文库。从西藏山羊瘤胃、圆唇散白蚁和松瘤象肠道宏基因组Fosmid文库中通过功能筛选的方法分别鉴定到阳性克隆子98、244和153个。通过比较不同功能水解圈的大小,最终以能同时产内切葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶的克隆子R-A2、RE1和T-B4开展后续基因筛选试验。6.从构建的阳性Fosmid质粒R-A2、R-E1和T-B4的亚克隆文库中筛选到3个同时产内切葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶的双功能基因,分别命名为A2-Y12-2,Rbs A及Y14。经序列比对发现,A2-Y12-2和Rbs A与NCBI数据库中的两个已知蛋白序列相似(>99%),但与已报道纤维素酶的氨基酸序列均同源性较低。此外,Y14对应的氨基酸序列与NCBI数据库中的已知序列均同源性较低(相似性为53%),表明其为新型的纤维素酶基因,且通过蛋白质三级结构预测到Y14催化活性位点为Ser385和Asn388。7.将上述筛选到的3个双功能基因A2-Y12-2,Rbs A及Y14分别通过无缝克隆连接至p ET-28a(+)载体上,并将其转至Escherichia coli(E.coli)BL21(DE3)中成功诱导表达。通过酶学特性分析发现新型基因Y14所表达的内切葡聚糖酶在最适反应条件(50℃,p H5.5)时,比活力可达11.79 U/mg,高于双功能酶A2-Y12-2(50℃,p H 5.5)和Rbs A(37℃,p H 5.5)在最适反应条件下所产酶的比活力;基因Y14所表达的β-葡萄糖苷酶在最适反应条件(37℃,p H 8.5)时,比活力为0.41 U/mg,高于双功能酶A2-Y12-2(50℃,p H 8.5)和Rbs A(50℃,p H 8.5)在最适反应条件下所产酶的比活力。8.小麦秸秆和稻草被双功能酶Rbs A、A2-Y12-2和Y14在50℃从第0 d降解至第7 d时,粗纤维含量均有所降低,这表明本研究中的3个双功能酶在50℃均具有热稳定性。截至第7 d,双功能酶Y14对稻草的降解效果最好,CF降解率为18.16%;A2-Y12-2对小麦秸秆的降解效果最好,CF降解率为17.53%。通过FE-SEM、XRD和FTIR分析结果也表明双功能纤维素酶对秸秆中的纤维素均有降解作用,其中双功能酶A2-Y12-2和Y14对稻草和小麦秸秆中纤维素的降解效果优于Rbs A。综上所述,西藏山羊瘤胃、圆唇散白蚁后肠及松瘤象肠道中的宏基因组可作为筛选纤维素酶基因的来源;从构建的不同植食性动物胃肠道宏基因组Fosmid文库中筛选的新型纤维素酶基因丰富了现有的纤维素酶基因资源库,为提高秸秆类农副产品的畜禽饲料化利用效率提供参考依据。

孙思琦[5](2020)在《纤维素高效降解菌对帽儿山三种人工林地表可燃物降解研究》文中指出森林地表可燃物的自然分解过程缓慢,帽儿山地区地处中温带,冬季寒冷漫长,地表可燃物分解受到更大制约,使可燃物载量增加,气候干燥时造成森林火灾隐患。林火管理者通常采用机械清除、计划烧除、生物防火等手段减少森林可燃物载量。机械清除对于减少可燃物载量具有直接作用,但该方法需要考虑对植被、土壤、野生动物的潜在影响以及引发阴燃的可能性。计划烧除可以减少火灾隐患,采用低强度的火能有效减少森林可燃物的积累,但存在跑火风险,可能造成意想不到的火灾损失。生物防火利用植物、动物以及微生物的理化性质以及生物学和生态学特性上的差异,并结合林业生产措施,能够增强林分的抗火性和阻火能力。因此,生物防火手段不存在处理后的负面影响及风险,并且可在环境不受污染的情况下减少可燃物载量。纤维素是森林可燃物的主要组成成分,在很大程度上控制着森林可燃物的分解过程。真菌可通过自身分泌的酶将其他微生物不能分解的纤维素等高分子化合物分解为简单的小分子化合物,因而能加速森林地表可燃物分解过程。筛选并应用纤维素高效降解真菌,使其分解地表可燃物中不易分解的纤维素组分,减少森林可燃物载量,可达到降低森林火险等级的目的。本研究采集东北林业大学帽儿山实验林场的兴安落叶松(Larix gmelinii)、胡桃楸(。Juglans mandshurica)、水曲柳(Fraxinus mandshurica)和云杉(Picea asperata Mast.)人工林内的可燃物,采用孟加拉红氯霉素培养基进行真菌的分离培养,采用刚果红染色法筛选纤维素降解菌,并根据纤维素分解指数挑选出高活性纤维素酶菌株,对其进行分子鉴定及亲缘关系分析。以胡桃楸、兴安落叶松、胡桃楸×兴安落叶松混交可燃物碎块为分解基质,应用高活性纤维素酶菌株制得菌悬液,在人工培养箱内进行接种降解试验,定期取样测定综纤维素含量,分析纤维素室内分解过程并筛选出纤维素高效降解菌株,结合扫描电镜观察结果进行验证。应用纤维素高效降解菌株制成单一与混合菌剂,按不同剂量于野外喷洒至胡桃楸、兴安落叶松以及胡桃楸×落叶松混交可燃物基质上,每月定期取样并测定综纤维素含量,比较分析不同菌剂、不同剂量野外降解效果,得出适于野外降解的纤维素降解菌剂。对可燃物基质减少质量与综纤维素降解率进行相关性分析并建立一元线性回归预测模型,根据MAE与RMSE评价模型的预测精度。提取森林地表可燃物基质样品中可溶性有机碳,进行可燃物基质DOC含量动态变化分析,并比较经不同菌剂处理后可燃物基质的腐殖化过程与模式,主要得到如下结果:(1)根据孟加拉红氯霉素培养基筛选出的15株真菌在羧甲基纤维素钠培养基上产生的水解圈大小,筛选出8株纤维素降解菌株;菌株B2的纤维素分解指数最大,其次为菌株A4;经过鉴定,菌株A2为肉色隔孢伏革菌(Peniophoraincarnate),菌株A3为Pleosporales sp.,菌株A4为紧密帚枝霉(Sarocladium strictum),菌株B2为枝细枝孢(Cladosporium ramotenellum),菌株B4 为臭曲霉(Aspergillus foetidus),菌株 C2 为Dothideomycetes sp.,菌株 D2 为 Fungal sp.,菌株 D3 为灰黄青霉(Penicillium griseofulvum);(2)室内降解期间,菌株A4对胡桃楸、落叶松、胡桃楸×落叶松混交基质中综纤维素的降解能力最强,至降解实验结束,综纤维素质量分数与对照相比分别下降了25.7%、30.3%以及27.1%;对于菌株A2,综纤维素质量分数与对照相比分别下降了24.4%、30.0%以及26.3%,降解能力仅次于菌株A4;菌株B2的纤维素分解指数显着大于其他菌株,但其降解天然纤维素的能力却较弱,说明纤维素酶活性强的菌株对地表可燃物的分解能力不一定强;根据扫描电镜观察结果,菌株A4的菌丝与孢子可粘附在叶片表面并侵入叶片组织,通过分泌纤维素酶降解叶片中的综纤维素;(3)野外降解期间,胡桃楸、落叶松、胡桃楸×落叶松混交基质的综纤维素降解率均随时间增加呈增大趋势;经降解剂喷洒后的可燃物基质综纤维素降解率均表现为C菌剂>B菌剂>A菌剂,即混合菌剂降解效果优于由菌株A4、A2制得的单一菌剂的降解效果,至降解实验结束,C菌剂可使三种可燃物基质综纤维素降解率分别较对照提高22.47%、16.66%和17.63%;无论剂量为多大,施加菌剂的三种可燃物基质综纤维素降解效果均优于未施加菌剂的对照组,且降解效果表现为大剂量>中剂量>小剂量;随着降解时间的增加,可燃物综纤维素降解速率有逐渐减缓的趋势;(4)野外降解期间,胡桃楸、落叶松、胡桃楸×落叶松混交基质的减少质量动态变化均与其纤维素降解率呈极显着正相关,相关系数分别为0.93252、0.97853、0.95376;胡桃楸、落叶松、胡桃楸×落叶松混交基质减少质量均与其综纤维素降解率呈一元线性相关,回归模型拟合优度分别为86.96%、95.75%、90.97%;落叶松基质模型的精确度最高,RMSE、MAE分别为14.19%、11.93%;其次为混交基质,RMSE、MAE分别为15.63%、12.25%;精确度最低的为胡桃楸基质,RMSE、MAE分别为28.71%、25.04%。(5)野外降解期间,胡桃楸、落叶松、胡桃楸×落叶松混交基质的可溶性有机碳含量均随降解时间增加呈下降趋势,且下降幅度大小表现为混交>胡桃楸>落叶松;在相同降解时间下,施加C菌剂的胡桃楸基质DOC含量显着低于施加A菌剂和B菌剂的实验组;施加C菌剂的落叶松基质DOC含量显着低于施加B菌剂的实验组;施加C菌剂的混交基质DOC含量显着低于施加A菌剂的实验组,且4组样本中两两之间呈极显着正相关(P<0.01);经A、B菌剂与经C菌剂处理的胡桃楸基质、经B菌剂与C菌剂处理的落叶松基质以及经A菌剂与C菌剂处理的混交基质具有相同的腐殖化模式。

任丽丽[6](2020)在《中药渣发酵制备有机肥的研究》文中研究说明目的:以中药渣(Traditianal Chinese Medicine Residues,TCMRs)为研究对象,(1)基于已有研究成果,考察中药渣好氧发酵制备有机肥的可行性。(2)考察不同堆肥参数对中药渣堆肥发酵效果的影响,确定最适发酵条件。(3)基于中药渣成分选择发酵菌剂,并通过组合初步选择较优复合菌剂。(4)对复合菌剂再优化,进一步筛选出对中药渣难降解成分分解较快复合菌。(5)对堆肥参数与复合菌进行正交优化,建立中药渣发酵制备有机肥的最佳工艺。方法:(1)通过查阅有关好氧堆肥及堆肥腐熟的研究成果,确定中药渣堆肥方式及检测指标。(2)以温度、p H值、有机质、氮、磷及钾等为检测指标,考察含水量、碳氮比(Carbon-to-Nitrogen ratio,C/N)、翻堆频率及补水频率四个堆肥参数,确定合适的发酵条件。(3)基于药渣主要成分总结已有研究微生物,确定常用于发酵的放线菌、真菌和细菌项下具体菌种;通过组合(配比1:1:1)发酵中药渣,测定各个指标的变化选择较优复合菌。(4)通过菌种叠加作用,并添加木质素和纤维素含量作为检测指标,进一步优选微生物发酵剂。(5)选择药渣含水量、碳氮比、翻堆频率及复合菌种添加比例进行4因素3水平的正交实验,通过利用灰色关联度分析方法评价堆肥腐熟情况,筛选中药渣最佳堆肥工艺。结果:(1)通过文献考证,确定间歇动态好氧堆肥发酵中药渣,期间可选择物理、化学、生物等多项指标检测堆肥腐熟情况。(2)通过检测各指标发现:含水量项下,堆肥前期含水量为65%组的温度处于较高水平,到第9天后55%含水量的温度开始高于其余三组;发酵结束时各组p H值介于7.65-8.10之间,除含水量50%、60%两组间差异不显着外,其余各组间p H值均具有显着性差异(p<0.05);堆肥结束时含水量50%及55%两组有机质分解速率较快,且后者P含量最高,含水量为60%的组有机质分解最少,且所含N、K元素最高。碳氮比项下,除C/N为30的组外,其余各组最高温均超过62.00℃;堆肥结束时,各组p H维持在7.42-7.79之间,C/N为30的处理组与其余各组相比有显着性差异(p<0.05);堆肥结束时各分组有机质整体呈下降趋势,C/N为20组与别组相比存在显着性差异(p<0.05),碳氮比为25和40的组含氮量升高,磷含量除C/N为25外,其余各组整体上均有所增加,各组K含量整体也有所提高。翻堆频率项下,整个堆肥过程中前期F0组温度高于其它组别,一周后F7的温度优势开始显现;堆肥结束时各组p H值处于7.32-7.65之间;有机质含量表现为持续下降趋势,其中F7组降解率最高,同时F4及F10两组N含量有所升高,各组P含量比最初均有所增加,除F4处理外,K含量整体比开始减少。补水频率项下,温度除B0组第10天达最高外,其余三组在堆肥前4天内达到最高,3周后各组温度逐渐稳定;堆肥结束时各组p H值处于7.60-8.00之间;堆肥35天后B7组有机质降低最多为17.11%,N含量除B7组外,其余组均有所损失,磷及钾元素含量除B4组降低外,其余各组均有所提高。(3)通过查阅已有文献,结合经济性以及实用性筛选出7种常用有机肥发酵剂,其中放线菌:细黄链霉菌;真菌:黑曲霉、里氏木霉、绿色木霉;细菌:枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌;经组合发酵并检测各项指标,发现AB1C2组(即细黄链霉菌:黑曲霉:地衣芽孢杆菌=1:1:1)最终外观为黑色似泥土质地,在发酵过程中高温期温度最高,且有机质降解率最高(为30.75%)。(4)经检测得各处理组在堆肥过程中有三次不同的升温期;不同菌剂处理下各处理组的p H值整体为先升高后降低,最后达到稳定,且各处理组与空白组相比均有显着性差异(p<0.05);堆肥结束时E组有机质降解最多,处理A、B及C三组纤维素、木质素降解较高,结合各组有机质及3种养分(N、P、K)的含量的变化,发现C处理组用于发酵药渣效果较好。(5)通过检测正交实验中各分组指标的变化,得发酵过程中各分组(除G组外)最高温度均达到60℃以上,其中I、C两组的最高温度分别达到65.18℃、63.73℃;随着堆肥时间的延长,各组的p H值整体呈现上升趋势,堆肥结束时各组的p H值维持在7.91-8.44之间;堆体含水量随着温度的升高而减小,结束时C组含水量最少为33.84%,I组含水量最多为57.22%;利用灰色关联度方法评价堆肥腐熟度,得四个因素对堆肥影响顺序及最佳水平为:翻堆频率(10 d/次)>含水量(50%)>复合菌剂比例(1.5%)>碳氮比(33)。结论:研究表明利用间歇动态好氧堆肥处理中药渣具有一定可行性。结合各堆肥指标,确定较优发酵条件为含水量55%、碳氮比为30:1、翻堆频率和补水频率为7 d/次。经菌种筛选与组合,结合堆肥结束前后养分、纤维素与木质素含量变化,筛选出中药渣高效降解复合菌种为处理C组,即细黄链霉菌:(地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌+黑曲霉、绿色木霉)=1:4。通过对各堆肥参数及复合菌种进行正交实验,得出最佳堆肥工艺为:含水量50%,C/N=33:1,翻堆频率为10 d/次,菌剂添加比例1.5%。

康跃[7](2020)在《园林绿化废弃物分解菌的筛选和复合菌剂配比研究》文中提出随着城市绿化率不断提高,日益增多的园林绿化废弃物亟待高效无害化处理。好氧堆肥作为无害化处理的主要手段之一,加快堆肥进程、提高堆肥产品品质是好氧堆肥的着重关注点。本研究从园林绿化废弃物好氧堆肥过程中筛选高效木质素分解菌,利用ITS序列测序进行微生物种属鉴定,并探究菌种对园林绿化废弃物的分解效果。利用实验室已有的4株纤维素分解菌与筛选出的木质素分解菌进行拮抗实验,选择未出现拮抗或营养竞争现象的纤维素分解菌。利用回归正交设计实验,通过拟合方程得到2株微生物之间的最佳配比,用以配制园林绿化废弃物外源添加复合菌剂,并在实际堆肥中验证复合菌剂的效果。实验结果如下:(1)从园林绿化废弃物堆肥物料中筛选出1株高效木质素分解菌株。通过形态观察和ITS序列分析,鉴定为构巢曲霉(Aspergillus nidulans(Eidam)G.Winter),添加构巢曲霉到冬青卫矛叶、枝;圆柏叶、枝;连翘枝叶等为主原料的园林废弃物堆肥中,40 d后木质素分解率分别提高了20.40%、22.44%、29.90%、25.28%、15.77%。(2)微生物拮抗实验表明木质素分解真菌No.11与纤维素分解细菌B1-B4之间均不存在拮抗作用,但与细菌B1、B3之间存在营养竞争关系。因此选择纤维素分解细菌B2(枯草芽孢杆菌)作为目标菌,与真菌No.11共同作为后续制备复合菌剂的菌种来源。经过模拟堆肥实验最终拟合出回归方程为Y=0.533+0.068X1-0.044X12+0.082X2-0.060X22,理论木质素纤维素最高综合分解率为58.7%,此时真菌菌液浓度为4×107cfu/m L,添加量为每100g干重0.77 m L;细菌菌液浓度为6×108cfu/m L,添加量为每100g干重0.68 m L。(3)通过添加外加菌剂可以延长堆肥过程中的高温期。复合菌剂相对于单种微生物配制的菌剂,显着提高了总分解率、木质素分解率、纤维素分解率、腐殖质碳含量及富里酸碳含量。但对p H值、EC值及胡敏酸碳含量没有显着提高效果。复合菌剂添加后,实验组实际木质素、纤维素综合分解率为37.4%,低于理论综合分解率58.7%。但是相对于不施用菌剂及其他菌剂,复合菌剂仍然具有促进堆肥进程,改善堆肥产品的效果。

邹荣松[8](2019)在《园林绿化废弃物腐熟中木质素和纤维素降解菌的筛选诱变及扩繁》文中研究表明随着我国城市园林绿化事业的大力发展,每年产生了大量的园林绿化废弃物,如何将城市园林绿化废弃物变废为宝成为亟待解决的问题。以堆肥技术为代表的生物处理方法,可以实现园林绿化废弃物资源化利用,但园林绿化废弃物中木质素和纤维素含量高,导致堆肥效率低。为了加快园林绿化废弃物堆肥效率,拟从堆肥中筛选出高效的木质素和纤维素降解菌,并通过诱变技术提高它们对木质素和纤维素降解能力,并探讨其基因功能、扩繁工艺以及酶学特性。利用苯胺蓝和羧甲基纤维素(CMC)-刚果红培养基褪色圈法、实验室固态发酵试验、酶活力定量检测,共筛选到了3株相对优势的木质素和纤维素降解菌:枯草芽孢杆菌(B.subtilis)BL03、曲霉菌属(Aspergillus sp.)BL06、土芽孢杆菌属(Geobacillus sp.)BL15,其中 B.subtilis BL03 产 CMC 纤维素酶和漆酶,Aspergillus sp.BL06 产木质素过氧化物酶和锰过氧化物酶,Geobacillus sp.BL15产CMC纤维素酶。利用常压室温等离子(ARTP)对分离出的菌诱变并定向筛选,发现Aspergillus sp.BL06对ARTP诱变不敏感、致死率不明显,而Geobacillus sp.BL15诱变后未筛选到有明显突变的菌株,故暂停该两株菌的诱变和筛选工作。控制B.subtilis BL03诱变条件,使其在致死率约95%进行诱变。基于酶标仪,以对苯胺蓝脱色率为指标,结合在CMC-刚果红培养基褪色圈直径,对B.subtilis BL03诱变后突变株进行了初筛;再通过滤纸法观察透明圈、测定酶活力等方法复筛,确定了 2株正向突变株,并观察其基因稳定性。最终确定1株突变株B.subtilis BLAR1,20代传代培养后,CMC纤维素酶和漆酶活力分别为(U/mL):162.67、21.30,较B.subtilis BL03 分别提高 49.69%和 35.18%。将B.subtilis BLARl和BL03应用到园林绿化废弃物堆肥试验,并以黄孢原毛平革菌(P.chrysosporium)和未接菌剂的空白处理作为对照,在堆肥开始(0d)和堆肥30 d两次添加了堆肥菌剂。通过堆肥试验发现:①以CMC和苯胺蓝为底物筛选得到B.subtilis BL03在园林绿化废弃物堆肥中具有较好的木质素和纤维素降解能力,60 d堆肥较不加菌剂的空白对照,显着提高木质素降解率6.25%、纤维素降解率46.92%;②经ARTP诱变,获得的突变株B.subtilis BLAR1较B.subtilis BL03显着提高了纤维素降解能力10.5%,但木质素降解能力没有提高,与在实验室培养状态下酶活力提高的幅度有较大差距。利用Illumina Hiseq Xten,对B.subtilis BL03和BLAR1进行了全基因组分析,观察到该两菌在GO功能基因库方面的基因没有明显的区别。分析碳水化合物代谢相关的基因,发现B.subtilis BLAR1较BL03在碳水化合物酯酶基因方面增加了 1条CAZy基因数据库中EC10家族基因,该基因与乙酰木聚糖酯酶、肉桂酰酯酶、阿魏酸酯酶、羧酸酯酶、S-甲酰谷胱甘肽水解酶等酶相关,可能突变株酶活力增强与此有关,有待进—步验证和研究。为了便于菌剂产业化扩繁,研究获得了B.subtilis BLAR1工业级培养基配方(g/L):葡萄糖9.0、甜菜糖蜜15.0、玉米浆干粉20.0、黄豆饼粉20.0;最适培养温度为37℃、在恒温振荡器的培养最经济转速是200 rpm、最适初始生长pH范围是5.5-6.5,培养周期24h。将上述实验室扩繁参数与菌剂工厂的实践经验相结合,提出了菌剂生产工艺手册——《堆肥菌剂B.subtilis BLAR1扩繁工艺手册》,详见附录A。B.subtilis BLAR1所产CMC纤维素酶和漆酶最大积累时间度分别为48 h和60 h;酶活力最适pH都是6.0-9.0;最适温度是30-50℃,这些特性有利于该菌酶系在园林绿化废弃物堆肥中发挥作用。在酶诱导剂试验中,发现微晶纤维素和玉米芯对B.subtilis BLAR1产CMC纤维素酶有显着的诱导作用,而玉米秸秆和麦麸没有诱导作用;愈创木酚、香兰素、DL-苯丙氨酸对B.subtilis BLAR1产漆酶没有诱导效果。鉴于B.subtilis BLAR1最适生长温度在37℃,而所产CMC纤维素酶和漆酶活力最适温度都是30-50℃,为了提高该菌在园林绿化废弃物堆肥中使用效果,建议在环境达到30℃堆肥时使用,加入堆肥后菌剂中微生物会快速繁殖,高温期结束后,温度降到40℃附近再次添加菌剂,促进堆体腐熟。

张悦[9](2019)在《高效纤维素降解复合菌系的筛选及其降解功能的研究》文中认为我们国家是一个以农业为第一产业的发展中国家。每年有大量的秸秆资源产出,但因为秸秆降解技术的不发达,导致其利用难度较大,秸秆的综合利用率较低。利用微生物对秸秆进行降解能够提高降解效率,并为秸秆的高效还田提供帮助。由于同种菌株产酶种类单一,降解能力有限,降解效果有待提升,因此对复合纤维素降解菌系的研究尤为重要。此外,利用生物降解法与化学预处理法相结合可以提高秸秆资源的利用率。本研究以获得高效纤维素降解复合菌系,提高复合菌系对秸秆的降解效率为目的,一方面从腐化的秸秆中筛选出不同的细菌菌株对其进行研究,另一方面对微生物菌肥真菌进行功能验证,研究细菌、真菌菌系对玉米秸秆降解效果的影响,并对其降解条件进行优化。主要研究结果如下:1.利用刚果红染色进行初筛,并对菌株产生的纤维素酶(Caboxy Methyl Cellulose)和滤纸酶(Filter Paper Activity)活性进行检测,作为复筛依据,获得了由Pelomonas gx.+Curvibacter zj.组成的纤维素酶高产细菌菌系和由Trichoderma jw-1+Trichoderma jw-2组成的纤维素酶高产真菌菌系。两种复合菌系的酶活力均高于单一菌株,细菌复合菌系的CMC和FPA酶活达到了3.58 U/m L和1.83 U/m L,真菌复合菌系的CMC和FPA酶活分别为2.76 U/m L和1.52 U/m L。2.对两种复合菌系的产酶条件进行研究,结果显示:所筛细菌复合菌系在温度为35℃、p H值为6.5和利用蛋白胨为唯一氮源的条件下培养4天后,产酶活力达到最大值;真菌复合菌系在温度为30℃、p H值为6和利用蛋白胨为唯一氮源的条件下培养4天后,产酶活力达到最大值。3.进一步研究在最佳产酶条件下,复合菌系对化学预处理秸秆降解效率的影响。通过不同的酸碱对玉米颗粒进行预处理,结合复合菌系共培养结果表明,复合菌系与10%Na OH溶液预处理结合,对玉米秸秆的降解效果最佳,细菌复合菌系的降解效率可以达到78.1%,真菌复合菌系降解秸秆的失重率达到76.8%。综上,研究获得纤维素高产细菌复合菌系和真菌复合菌系各一组,玉米秸秆经过10%Na OH预处理后,分别与两组复合菌系在其最佳产酶条件下共培养均达到较高降解效率,研究结果为高效纤维素降解菌的应用提供了一定的理论基础。

张伟彤[10](2019)在《珊瑚猴头液体菌种及不同生育阶段的营养利用与转录组的研究》文中研究指明珊瑚猴头(Hericium coralloides)为我国着名的珍稀名贵食药用菌,外形美观且具有极高的营养价值和保健价值。近年来珊瑚猴头的生产范围逐渐从东北地区向南推广,随着“走出去”发展战略的提出,珊瑚猴头已经成功引种至赞比亚,并集成了热带高原配套产业化技术。但珊瑚猴头的基础研究落后,固体菌种繁育方法效率低、营养利用规律不清晰组学研究空白等问题均影响珊瑚猴头产业的可持续发展。因此,本研究在项目组明确有性生殖系统和形态发育规律,建立珊瑚猴头固体菌种繁育方法的基础上,以省审品种“玉珊瑚”为供试菌株,以固体菌种为对照,开展珊瑚猴头液体菌种的研制、营养生理、多糖研究及不同生育阶段转录组测序分析相结合,明确不同碳氮比液体菌种栽培珊瑚猴头的营养利用规律,同时解析其生长发育过程中与营养利用、多糖合成等相关基因的差异表达情况,旨在为珊瑚猴头高效工厂化发展、营养利用调控机理等深入研究奠定基础,促进珊瑚猴头产业科学发展。主要研究结果如下:1、对珊瑚猴头液体培养基质碳氮源进行单因素处理,通过调整碳源含量配制6个不同碳氮比的培养基配方,调查菌种质量(菌球直径、菌球密度、菌丝生物量),筛选出液体菌种的最佳碳源为玉米、氮源为酵母浸粉,最佳配方为碳氮比为11:1,玉米15g,葡萄糖5g,酵母浸粉5g,马铃薯200g,麦麸2g,硫酸镁1.5g,磷酸氢二钾3g,VB10.01g。对培养条件进行正交处理,比较菌种质量,筛选出最佳培养条件为A5B4C3D5E3,即接种量为装液量的3.5%,装液量为150mL(250mL三角瓶),接种菌龄7d,转速180r/min,pH为5.0,其菌丝生物量为1.1467g/250mL,菌球平均直径为2.019mm,菌球密度为140个/25mL。以不同碳氮比的6个配方和最佳培养条件制备液体菌种,并以固体菌种为对照,进行工厂化栽培试验,调查农艺性状指标,筛选出采用最佳液体菌种培养基配方,生育期较对照组缩短3d,每500g干料鲜重产量提高26.22%,鲜重35.35%。2、以固体菌种为对照,采用不同碳氮比的液体菌种配方对供试菌株进行工厂化栽培试验,研究栽培过程中不同生长发育阶段胞外酶系的活性变化和营养生理的动态变化。结果表明:木质纤维素的降解率与其对应的活性变化呈正相关。通过对比营养生理变化,发现液体菌种培养珊瑚猴头普遍比固体菌种的营养利用率高,配方K2为适宜珊瑚猴头工厂化生产的液体菌种配方。3、同时对液体培养的菌丝体和液体菌种栽培的子实体采用热水浸提法进行多糖含量的提取,苯酚硫酸法进行含量的测定,比较菌丝体和子实体多糖含量的差异。结果发现,当液体发酵的培养基配方为K5(碳氮比为14:1,玉米45g,葡萄糖10g,酵母浸粉5g,马铃薯200g的浸提液,麦麸2g,硫酸镁1.5g,磷酸二氢钾3g,VB10.01g)时,菌丝多糖提取率为2.27%,子实体多糖提取率为6.15%。经优化培养条件:接种量为2.5%或3.5%,装液量为120mL(250mL三角瓶),接种种龄7d,转速160r/min,pH值为4.5,菌丝体多糖提取率达到3.74%。4、研究发现在珊瑚猴头营养利用率和多糖含量均存在显着差异,对珊瑚猴头的菌丝体、原基和子实体不同生育阶段的总RNA提取并进行高通量测序,分析差异表达基因,GO、KEGG功能注释和荧光定量PCR验证。结果发现:(1)获得clean reads为368,677,078,得94,486个Trinity转录本,44,156个基因;(2)共有15192、9939和15460个基因分别在菌丝体、原基和子实体中差异表达;(3)差异表达基因经GO功能注释到48个功能组;差异表达基因经KEGG注释到13个KEGG代谢途径;(4)经验证,与营养利用相关的GH家族基因与木质纤维素酶活性变化呈正相关,与多糖合成相关基因与不同生育阶段多糖变化呈正相关。情况与多糖得率呈正相关。

二、分解纤维素菌种的筛选(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、分解纤维素菌种的筛选(论文提纲范文)

(1)纤维素降解菌种的筛选测定及其对秸秆的降解(论文提纲范文)

1 材料与方法
    1.1 实验材料
        1.1.1 菌种与秸秆样品
        1.1.2 材料以及仪器
    1.2 培养基
    1.3 菌种驯化分离鉴定
    1.4 降解纤维素验证
    1.5 酶活力测定
    1.6 木质素有关酶活力测定
    1.7 秸秆降解及条件优化
    1.8 扫描电镜观察
    1.9 秸秆造纸制浆预处理
2 结果与分析
    2.1 菌种分离鉴定
    2.2 降解纤维素验证
    2.3 纤维素有关酶活测定
    2.4 木质素有关酶活的测定
    2.5 秸秆降解及条件优化
    2.6 扫描电镜观察
    2.7 秸秆造纸制浆预处理
3 讨 论

(2)微生物菌群协同提高水稻秸秆转化机制的解析(论文提纲范文)

1 材料和方法
    1.1 菌种来源
    1.2 培养基
    1.3 接菌方式
    1.4 菌株组合方法
    1.5 菌株鉴定
    1.6 秸秆降解量
    1.7 纤维素酶活测定
    1.8 氨氮含量测定
    1.9 分解产物GC-MS分析
    1.1 0 代谢产物绝对定量
    1.11数据处理
2 结果和分析
    2.1 纤维素分解菌的分离和筛选
    2.2 人工构建水稻秸秆降解菌群
    2.3 菌株分类地位确定鉴定
    2.4 菌种组合后纤维素酶活性与固氮效果探究
    2.5 秸秆分解产物GC-MS分析结果
    2.6 分解产物抑制效果
3 讨论
4 结论

(3)黄孢原毛平革菌和康氏木霉联合降解园林废弃物及其应用(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 文献综述
    1.1 前言
    1.2 园林废弃物处理概况
        1.2.1 园林废弃物的概念及特征
        1.2.2 园林废弃物的处理及应用
    1.3 木质素、纤维素降解菌种及组合探究
        1.3.1 木质素降解菌生物学特性与降解机制
        1.3.2 纤维素降解菌生物学特性与降解机制
        1.3.3 混合菌群降解木质纤维素的研究
    1.4 园林废弃物堆肥化处理
        1.4.1 园林废弃物堆腐概述
        1.4.2 园林废弃物堆肥化处理关键技术
        1.4.3 园林废弃物堆体腐熟主要指标
    1.5 园林废弃物堆腐基质替代泥炭基质的可行性
        1.5.1 泥炭基质的特点
        1.5.2 园林废弃物基质代替泥炭基质的空间与趋势
    1.6 研究目的及意义
    1.7 研究内容
    1.8 技术路线
2 混菌固态发酵降解园林废弃物的可行性研究
    2.1 材料与方法
        2.1.1 试验材料
        2.1.2 试验方法
        2.1.3 数据处理
    2.2 结果与分析
        2.2.1 黄孢原毛平革菌与康氏木霉的平板兼容性试验结果
        2.2.2 混菌发酵对园林废弃物木质素、纤维素降解率的影响
        2.2.3 最优接种时间下混菌发酵与单菌发酵酶活对比试验结果
    2.3 讨论
3 混菌固态发酵降解园林废弃物的条件优化
    3.1 材料与方法
        3.1.1 试验材料
        3.1.2 试验方法
        3.1.3 数据分析
    3.2 结果与分析
        3.2.1 含水量、加菌总量及加菌比例对木质素、纤维素降解率的影响
        3.2.2 园林废弃物混菌固态发酵条件下回归模型的建立与分析
        3.2.3 园林废弃物混菌固态发酵条件下纤维素降解率响应面优化分析
        3.2.4 园林废弃物混菌固态发酵条件下木质素降解率响应面优化分析
        3.2.5 园林废弃物混菌固态发酵条件下响应模型的验证试验
    3.3 讨论
4 混合菌剂在园林废弃物堆腐上的应用
    4.1 材料与方法
        4.1.1 试验材料
        4.1.2 试验方法
        4.1.3 数据分析
    4.2 结果与分析
        4.2.1 不同处理对堆体外观和温度的影响
        4.2.2 不同处理对堆体p H和EC值的影响
        4.2.3 不同处理对堆体有机质、碳氮比和速效氮磷的影响
        4.2.4 不同处理对堆体腐殖化程度的影响
        4.2.5 不同处理对堆体种子发芽指数的影响
    4.3 讨论
5 园林废弃物代替泥炭基质种植的适应性研究
    5.1 材料与方法
        5.1.1 试验材料
        5.1.2 试验方法
        5.1.3 数据分析
    5.2 结果与分析
        5.2.1 添加不同比例堆腐对栽培基质理化性质的影响
        5.2.2 各栽培基质对绿萝及春兰生长指标的影响
        5.2.3 各栽培基质对绿萝及春兰光合作用的影响
        5.2.4 绿萝生长指标与栽培基质理化性质间的关系
        5.2.5 春兰生长指标与栽培基质理化性质间的关系
    5.3 讨论
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 创新
    6.3 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间取得的研究成果

(4)动物胃肠道微生物源纤维素酶基因的挖掘与功能鉴定(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
主要符号对照表
文献综述部分
    第一章 纤维素生物质降解酶概述及宏基因组学研究进展
        前言
        1.1 木质纤维素酶的组成及降解作用
        1.1.1 木质纤维素的组成
        1.1.2 木质纤维素的降解方法
        1.1.3 纤维素酶的组成及降解作用
        1.1.4 半纤维素酶的组成及降解作用
        1.2 产纤维素酶和半纤维素酶的微生物来源
        1.2.1 植食性动物胃肠道微生物来源
        1.2.2 其他微生物来源
        1.3 利用宏基因组学技术挖掘纤维素降解酶基因
        1.3.1 宏基因组学概述
        1.3.2 胃肠道微生物来源纤维素酶基因的宏基因组筛选
        1.4 纤维素酶在畜牧业中的应用
        1.4.1 在反刍动物的应用
        1.4.2 在单胃动物的应用
        1.5 研究的目的及意义
        1.6 技术路线
试验研究部分
    第二章 不同植食性动物胃肠道微生物差异性分析
        2.1 材料与方法
        2.1.1 样品收集
        2.1.2 主要仪器与试剂
        2.1.3 木材表面形态结构、纤维素结晶度及基团测定
        2.1.4 微生物基因组DNA的提取及检测
        2.1.5 文库构建及宏基因组测序
        2.1.6 序列质量控制和基因组的拼接组装
        2.1.7 基因预测
        2.1.8 非冗余基因集的构建及基因丰度的计算
        2.1.9 物种注释
        2.1.10 统计学分析
        2.2 结果与分析
        2.2.1 木材被蛀食后的表面形态结构、纤维素结晶度以及基团变化
        2.2.2 植食性动物胃肠道宏基因组直接测序数据统计
        2.2.3 植食性动物胃肠道微生物的结构组成
        2.2.4 宏基因组学比较不同植食性动物胃肠道微生物的组成差异
        2.3 讨论
        2.3.1 被蛀食后的木材表面形态结构、纤维素结晶度及基团变化
        2.3.2 植食性动物胃肠道微生物的组成及差异分析
        2.4 小结
    第三章 胃肠道中纤维素酶/半纤维素酶基因丰度的差异比较
        3.1 材料与方法
        3.1.1 样品来源
        3.1.2 主要试剂
        3.1.3 纤维素酶和半纤维素酶活性测定方法
        3.1.4 功能注释
        3.1.5 统计学分析
        3.2 结果与分析
        3.2.1 三种植食性动物胃肠道中纤维素酶和半纤维素酶的活性比较
        3.2.2 植食性动物胃肠道微生物碳水化合物代谢通路差异分析
        3.2.3 胃肠道宏基因组中与纤维素/半纤维素降解相关的GHs丰度差异
        3.2.4 不同胃肠道中主要纤维素和半纤维素降解酶的基因丰度差异
        3.2.5 西藏山羊瘤胃差异菌种及酶类在碳水化合物代谢中的作用
        3.3 讨论
        3.4 小结
    第四章 宏基因组Fosmid文库的构建及纤维素酶基因的挖掘
        4.1 材料与方法
        4.1.1 样品来源
        4.1.2 主要仪器与试剂
        4.1.3 分子生物学操作试剂盒及工具酶
        4.1.4 高分子量基因组DNA提取
        4.1.5 Fosmid文库构建
        4.1.6 从宏基因组Fosmid文库功能性筛选阳性克隆子
        4.1.7 Fosmid质粒的提取
        4.1.8 亚克隆文库的构建与功能基因的筛选
        4.1.9 序列分析及蛋白质三级结构预测
        4.2 结果与分析
        4.2.1 利用植食性动物胃肠道宏基因组构建Fosmid文库
        4.2.2 Fosmid文库中产纤维素酶和木聚糖酶的克隆子筛选
        4.2.3 亚克隆文库的构建
        4.2.4 功能酶基因序列分析
        4.2.5 Y14的序列分析及蛋白质三级结构预测
        4.3 讨论
        4.4 小结
    第五章 基因异源表达及双功能纤维素酶对秸秆降解效果研究
        5.1 材料与方法
        5.1.1 菌株和质粒
        5.1.2 分子生物学操作试剂盒及工具酶
        5.1.3 引物序列
        5.1.4 主要试剂与仪器
        5.1.5 纤维素酶基因克隆及表达质粒构建
        5.1.6 纤维素酶基因的异源表达及功能验证
        5.1.7 重组工程菌的诱导表达
        5.1.8 SDS-PAGE电泳和蛋白浓度测定
        5.1.9 酶学性质分析
        5.1.10 不同粗酶液对小麦秸秆和稻草的降解效果评估
        5.2 结果与分析
        5.2.1 重组质粒的构建及基因工程菌的功能验证
        5.2.2 双功能纤维素酶基因的诱导表达
        5.2.3 双功能蛋白浓度测定
        5.2.4 双功能纤维素酶Rbs A、A2-Y12-2和Y14的酶学性质研究
        5.2.5 双功能酶对小麦秸秆和稻草中粗纤维含量的影响
        5.2.6 稻草和小麦秸秆被双功能纤维素酶分解后表面形态的变化
        5.2.7 稻草和小麦秸秆被双功能酶分解后纤维素结晶度的变化
        5.2.8 稻草和小麦秸秆被双功能酶分解后的基团变化
        5.3 讨论
        5.4 小结
    第六章 结论
        6.1 总结
        6.2 创新点
        6.3 有待进一步研究的问题
参考文献
附录
    附录A 圆唇散白蚁和松瘤象微生物基因组DNA提取方法
    附录B 构建PE文库
    附录C 不同培养基配制方法
    附录D 瘤胃内容物中微生物高分子量基因组DNA提取方法
    附录E Fosmid质粒提取方法
    附录F 应用滤袋技术测定粗纤维洗涤(CF)的方法
致谢
个人简历

(5)纤维素高效降解菌对帽儿山三种人工林地表可燃物降解研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 纤维素的组成及微生物降解
        1.2.1 纤维素的组成及结构
        1.2.2 纤维素的微生物降解
    1.3 纤维素降解菌
        1.3.1 纤维素降解菌的生物学背景
        1.3.2 纤维素降解菌的应用与研究现状
    1.4 森林可燃物管理方法研究
        1.4.1 计划火烧
        1.4.2 机械清除
        1.4.3 林分疏伐
        1.4.4 防火林带建设
    1.5 森林可燃物分解的影响因素
    1.6 研究目的和意义
    1.7 研究内容
    1.8 创新点
    1.9 技术路线
2 研究区域概况
    2.1 地貌与水文
    2.2 气候特征
    2.3 植被状况
    2.4 土壤条件
    2.5 火历史
3 纤维素降解菌的分离与筛选
    3.1 实验材料
        3.1.1 分离样品
        3.1.2 培养基
        3.1.3 主要试剂与仪器
    3.2 实验方法
        3.2.1 菌株的分离纯化
        3.2.2 纤维素降解菌的筛选
        3.2.3 纤维素降解菌株序列及亲缘关系分析
        3.2.4 数据处理
    3.3 结果与分析
        3.3.1 纤维素降解菌的分离和纯化
        3.3.2 纤维素降解菌的筛选
        3.3.3 纤维素分解指数分析
        3.3.4 纤维素降解菌亲缘关系分析
    3.4 讨论
    3.5 本章小结
4 纤维素降解菌对不同可燃物基质的室内降解
    4.1 实验材料
        4.1.1 室内降解样品
        4.1.2 培养基
        4.1.3 主要试剂与仪器
    4.2 实验方法
        4.2.1 森林地表可燃物的室内降解
        4.2.2 扫描电镜观察
        4.2.3 数据获取与数据处理
    4.3 结果与分析
        4.3.1 实验基本情况
        4.3.2 纤维素降解菌对胡桃楸基质综纤维素室内降解效果
        4.3.3 纤维素降解菌对落叶松基质综纤维素室内降解效果
        4.3.4 纤维素降解菌对混交基质综纤维素室内降解效果
        4.3.5 降解不同阶段可燃物基质表面的扫描电镜观察
    4.4 讨论
    4.5 本章小结
5 纤维素降解菌剂对不同可燃物基质的野外降解
    5.1 实验材料
        5.1.1 野外降解样品
        5.1.2 主要试剂与仪器
    5.2 实验方法
        5.2.1 样地设置
        5.2.2 凋落物袋放置
        5.2.3 降解剂制备
        5.2.4 降解剂喷洒与样品回收
        5.2.5 数据获取与数据处理
    5.3 结果与分析
        5.3.1 实验基本情况
        5.3.2 同剂量不同剂型对野外可燃物基质综纤维素降解率的影响
        5.3.3 同剂型不同剂量对野外可燃物基质综纤维素降解率的影响
    5.4 讨论
    5.5 本章小结
6 可燃物基质质量与综纤维素降解水平相关性分析
    6.1 实验方法
        6.1.1 预测模型构建
        6.1.2 预测模型精度检验
        6.1.3 数据获取与数据处理
    6.2 结果与分析
        6.2.1 可燃物质量损失率动态变化
        6.2.2 可燃物基质质量与综纤维素降解水平相关性分析
        6.2.3 地表可燃物减少质量一元线性回归预测模型
    6.3 讨论
    6.4 本章小结
7 可燃物基质可溶性有机碳含量变化与腐殖化模式分析
    7.1 实验材料
    7.2 实验方法
        7.2.1 可燃物基质可溶性有机碳测定
        7.2.2 数据处理
    7.3 结果与分析
    7.4 讨论
    7.5 本章小结
结论
参考文献
附录
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
附件

(6)中药渣发酵制备有机肥的研究(论文提纲范文)

中文摘要
ABSTRACT
前言
研究一 中药渣用于好氧堆肥及检测指标的选择
    1 好氧堆肥及影响因素
    2 堆肥腐熟度的评价方法
    3 小结
研究二 中药渣用于制作有机肥条件研究
    1 实验材料
    2 实验设计
    3 测量指标及具体方法
    4 实验结果及分析
    5 小结
研究三 中药渣堆肥菌剂的初步筛选
    1 菌种筛选
    2 中药渣菌剂初步筛选组合实验
    3 小结
研究四 中药渣发酵复合菌剂的优选
    1 基于中药渣组成的堆肥分组的确定
    2 实验材料
    3 堆肥方法
    4 堆肥指标测定
    5 数据处理与分析
    6 实验结果与分析
    7 小结
研究五 中药渣制备有机肥最佳工艺选择
    1 堆肥分组的确定
    2 实验材料
    3 堆肥方法
    4 堆肥指标测定
    5 数据处理与分析
    6 实验结果与分析
    7 小结
讨论
    1 堆肥技术的选择及中药渣堆肥可行性
    2 堆肥参数及检测指标的选择
    3 堆肥微生物菌剂作用机制
    4 复合发酵菌剂的选择
    5 堆肥过程中应当注意的问题
结论
参考文献
综述 中药渣的利用现状及其制备有机肥可行性研究进展
    1 中药药渣来源及其化学成分
    2 中药渣传统处理方法
    3 中药渣处理的现状
    4 中药渣发酵有机肥的利用优势
    5 总结
    参考文献
致谢
个人简历

(7)园林绿化废弃物分解菌的筛选和复合菌剂配比研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
1.引言
    1.1 园林绿化废弃物资源化利用现状
    1.2 资源化利用途径
        1.2.1 堆肥化利用
        1.2.2 沼气制肥
        1.2.3 栽培基质
        1.2.4 生产有机覆盖物
        1.2.5 土壤改良基质
    1.3 堆肥化处理过程概述
        1.3.1 堆肥过程中微生物种类及作用
        1.3.2 堆肥过程中影响微生物活性的因素
        1.3.2.1 温度
        1.3.2.2 氧气浓度
        1.3.2.3 含水率
        1.3.2.4 原料粒径及堆体体积
        1.3.2.5 碳氮比与pH值
    1.4 堆肥过程中微生物组成的动态变化
        1.4.1 升温阶段
        1.4.2 高温阶段
        1.4.3 降温阶段
        1.4.4 腐熟阶段
    1.5 加快堆肥进程的措施
        1.5.1 添加微生物菌剂
        1.5.2 营养添加剂
        1.5.3 其他外源材料
    1.6 微生物菌剂的研究
        1.6.1 微生物的选择
        1.6.2 复合菌剂的微生物配比
    1.7 研究目的与意义
    1.8 研究内容与技术路线图
        1.8.1 研究内容
        1.8.2 技术路线图
2.木质素分解菌的筛选及分解能力研究
    2.1 材料与方法
        2.1.1 菌株的富集纯培养
        2.1.2 木质素分解菌株的筛选
        2.1.3 木质素分解菌的种属鉴定
        2.1.4 配制菌液
        2.1.5 固态发酵实验
        2.1.6 理化分析方法
        2.1.7 数据处理方法
    2.2 结果与分析
        2.2.1 木质素分解菌的筛选
        2.2.2 菌株No.11的菌种鉴定结果
        2.2.3 菌株No.11对5种底物中木质素的分解作用
        2.2.3.1 木质素分解酶酶活力的变化
        2.2.3.2 木质素含量变化
    2.3 小结
3.复合菌剂的配比研究
    3.1 拮抗实验
        3.1.1 材料与方法
        3.1.1.1 配制菌液
        3.1.1.2 接种实验
        3.1.2 结果与分析
    3.2 二次回归正交设计实验
        3.2.1 材料与方法
        3.2.1.1 配制菌液
        3.2.1.2 二次回归正交实验
        3.2.1.3 理化分析方法
        3.2.1.4 数据处理
        3.2.2 结果与分析
        3.2.2.1 综合分解率
        3.3.2.2 方程拟合
        3.2.3 讨论
    3.3 小结
4.复合菌剂堆肥应用研究
    4.1 材料与方法
        4.1.1 堆肥实验
        4.1.2 理化分析方法
    4.2 结果与分析
        4.2.1 温度
        4.2.2 pH值
        4.2.3 EC值
        4.2.4 木质素分解率
        4.2.5 纤维素分解率
        4.2.6 发芽指数(GI)
        4.2.7 腐殖质、富里酸、胡敏酸的碳含量
        4.2.8 综合分解率
    4.3 小结
5.结论
参考文献
个人简介
导师简介
致谢

(8)园林绿化废弃物腐熟中木质素和纤维素降解菌的筛选诱变及扩繁(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1. 绪论
    1.1 园林绿化废弃物处理和利用综述
        1.1.1 园林绿化废弃物的特点
        1.1.2 部分国家对园林绿化废弃物处理的指导政策简述
        1.1.3 园林绿化废弃物处理办法及资源化利用的途径
        1.1.4 堆肥化处理园林绿化废弃物主要研究方向
    1.2 微生物在园林绿化废弃物堆肥中的应用
        1.2.1 降解木质素和纤维素所需的酶系
        1.2.2 应用于园林绿化废弃物堆肥的菌剂
        1.2.3 降解木质素和纤维素菌种筛选及降解效率提高的方法
    1.3 研究目的和技术路线
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究主要内容
        1.3.3 技术路线
2. 从堆肥中分离纤维素和木质素降解菌
    2.1 材料与方法
        2.1.1 试验材料
        2.1.2 菌种分离试验方法
        2.1.3 菌种鉴定方法
    2.2 结果与分析
        2.2.1 菌种分离结果
        2.2.2 实验室固态发酵结果
        2.2.3 菌种鉴定结果
        2.2.4 酶活力定量检测
    2.3 本章小结
3. 菌种的诱变和定向筛选
    3.1 材料与方法
        3.1.1 试验原料和仪器
        3.1.2 ARTP诱变方法
        3.1.3 酶活力正向突变的定向筛选方法
        3.1.4 遗传稳定性试验方法
        3.1.5 菌种产表面活性剂能力定性鉴定
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 ARTP诱变的致死率
        3.2.2 筛选结果
        3.2.3 突变株基因稳定性测试结果
        3.2.4 菌种生产表面活性剂验证结果
    3.3 本章小结
4. 突变株在园林绿化废弃物池式堆肥中的验证
    4.1 材料与方法
        4.1.1 试验材料
        4.1.2 试剂和仪器设备
        4.1.3 菌种及菌剂制备方法
        4.1.4 堆肥试验方法
        4.1.5 堆肥过程样品采集
        4.1.6 样品理化分析
        4.1.7 发芽率和发芽指数检测方法
    4.2 结果与分析
        4.2.1 堆肥原料理化分析
        4.2.2 堆肥感官观察变化
        4.2.3 堆肥过程理化性质分析
    4.3 本章小结
5. B.subtilis BL03与BLAR1基因功能初步分析
    5.1 材料与方法
        5.1.1 试剂及培养基配方
        5.1.2 仪器
        5.1.3 DNA提取及功能注释试验方法
    5.2 结果与分析
        5.2.1 DNA样品纯度
        5.2.2 基因组测序及组装结果
        5.2.3 基因功能注释与比较
    5.3 本章小结
6. 菌种生物学特性及扩繁工艺初探
    6.1 材料与方法
        6.1.1 试剂和仪器
        6.1.2 菌种生长特性研究
        6.1.3 B.subtilis BLAR1产酶最适酶活力条件试验方法
    6.2 结果与讨论
        6.2.1 菌种扩繁生物量生长特性
        6.2.2 酶活力影响的主要因素
    6.3 本章小结
7. 结论与展望
    7.1 结果与讨论
    7.2 结论
    7.3 创新点
    7.4 展望
参考文献
附录A 堆肥菌剂B.subtilis BLAR1扩繁工艺手册
个人简介
第一导师简介
第二导师简介
致谢

(9)高效纤维素降解复合菌系的筛选及其降解功能的研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 我国农作物秸秆资源总量
        1.1.1 我国秸秆可收集资源量
        1.1.2 我国秸秆未利用资源量
    1.2 农作物秸秆的降解机理
    1.3 农作物秸秆的降解方法
        1.3.1 物理降解法
        1.3.2 化学降解法
        1.3.3 生物降解法
    1.4 生物降解秸秆的预处理方法
        1.4.1 物理预处理法
        1.4.2 化学预处理法
    1.5 生物降解秸秆的国内外研究现状
        1.5.1 生物降解秸秆方法研究现状
        1.5.2 生物降解秸秆资源利用现状
    1.6 生物降解秸秆存在的问题
    1.7 研究目的及意义
    1.8 研究内容与技术路线
        1.8.1 研究内容
        1.8.2 技术路线
第2章 腐化秸秆中所筛菌种的分离、鉴定及细菌复合菌系组合
    2.1 实验材料
        2.1.1 样品来源
        2.1.2 培养基
        2.1.3 实验主要试剂
    2.2 实验方法
        2.2.1 纤维素降解菌的初筛
        2.2.2 菌间兼容性研究
        2.2.3 细菌纤维素降解菌复合菌系的组合
        2.2.4 纤维素降解菌的鉴定
    2.3 结果分析
        2.3.1 纤维素降解菌初筛结果分析
        2.3.2 菌间兼容性研究结果分析
        2.3.3 细菌纤维素降解菌复合菌系的组合结果分析
        2.3.4 纤维素降解菌的鉴定结果分析
    2.4 小结
第3章 微生物菌肥所筛菌种的分离、纯化及真菌复合菌系组合
    3.1 实验材料
        3.1.1 样品来源
        3.1.2 培养基
        3.1.3 实验主要试剂
    3.2 实验方法
        3.2.1 纤维素降解菌的初筛
        3.2.2 菌间兼容性研究
        3.2.3 真菌纤维素降解菌复合菌系的组合
    3.3 结果分析
        3.3.1 纤维素降解菌初筛结果分析
        3.3.2 菌间兼容性研究结果分析
        3.3.3 真菌纤维素降解菌复合菌系的组合结果分析
    3.4 小结
第4章 高效降解复合菌系的降解功能研究
    4.1 不同培养条件对菌系产酶效果的影响
        4.1.1 培养时间对菌系产酶效果的影响
        4.1.2 培养温度对菌系产酶效果的影响
        4.1.3 pH值对菌系产酶效果的影响
        4.1.4 氮源对菌系产酶效果的影响
    4.2 结果分析
        4.2.1 培养时间对菌系产酶效果的影响结果分析
        4.2.2 培养温度对菌系产酶效果的影响结果分析
        4.2.3 pH值对菌系产酶效果的影响结果分析
        4.2.4 氮源对菌系产酶效果的影响结果分析
    4.3 小结
第5章 化学预处理对复合菌系降解秸秆效果的影响
    5.1 实验材料
        5.1.1 样品来源
        5.1.2 培养基
        5.1.3 实验主要试剂
    5.2 实验方法
        5.2.1 化学预处理试剂的选择
        5.2.2 秸秆降解效率的测定
    5.3 结果分析
        5.3.1 40目秸秆与冰乙酸溶液共发酵秸秆降解率结果分析
        5.3.2 40目秸秆与NaOH溶液共发酵秸秆降解率结果分析
        5.3.3 60目秸秆与NaOH溶液共发酵秸秆降解率结果分析
    5.4 小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
        6.1.1 筛选并组合高效纤维素降解细菌—Pelomonasgx.、Curvibacterzj
        6.1.2 验证并组合高效纤维素降解真菌—Trichodermajw-1、Trichoderma jw-2、Aspergillus xm
        6.1.3 不同培养条件对复合菌系产酶活性的影响
        6.1.4 不同化学预处理对菌系降解秸秆效率的影响
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
附录
发表论文和参加科研情况说明
致谢

(10)珊瑚猴头液体菌种及不同生育阶段的营养利用与转录组的研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
前言
第一篇 文献综述
    第一章 珊瑚猴头概述
        1.1 珊瑚猴头的分类学地位及地理分布
        1.2 珊瑚猴头的营养及药用价值
    第二章 食用菌液体菌种研究现状
        2.1 液体菌种的特点
        2.2 不同食用菌的液体菌种研究现状
    第三章 食用菌的营养生理研究现状
    第四章 食用菌多糖的研究
    第五章 转录组学在食用菌中的应用
        5.1 转录组
        5.2 转录组在食用菌中的应用
第二篇 研究内容
    第一章 珊瑚猴头液体菌种及其工厂化栽培效果影响的研究
        1.1 材料与方法
        1.2 结果
        1.3 讨论
        1.4 小结
    第二章 液体菌种培养基栽培珊瑚猴头的营养生理研究
        2.1 材料与方法
        2.2 结果
        2.3 讨论
        2.4 小结
    第三章 珊瑚猴头液体菌种多糖含量的研究
        3.1 材料与方法
        3.2 结果
        3.3 讨论
        3.4 小结
    第四章 珊瑚猴头不同生长发育阶段转录组解析
        4.1 材料与方法
        4.2 结果
        4.3 讨论
        4.4 小结
结论
参考文献
作者简介
致谢

四、分解纤维素菌种的筛选(论文参考文献)

  • [1]纤维素降解菌种的筛选测定及其对秸秆的降解[J]. 黄青盈,吕嘉昕,何秋愉,武全,刘明秋. 复旦学报(自然科学版), 2022(01)
  • [2]微生物菌群协同提高水稻秸秆转化机制的解析[J]. 崔鸿亮,刘长莉,李春雅,宋志峰,杨雅静,王炎伟. 微生物学报, 2021(09)
  • [3]黄孢原毛平革菌和康氏木霉联合降解园林废弃物及其应用[D]. 杨文敏. 浙江师范大学, 2021(02)
  • [4]动物胃肠道微生物源纤维素酶基因的挖掘与功能鉴定[D]. 王尧悦. 西北农林科技大学, 2021
  • [5]纤维素高效降解菌对帽儿山三种人工林地表可燃物降解研究[D]. 孙思琦. 东北林业大学, 2020
  • [6]中药渣发酵制备有机肥的研究[D]. 任丽丽. 天津中医药大学, 2020(04)
  • [7]园林绿化废弃物分解菌的筛选和复合菌剂配比研究[D]. 康跃. 北京林业大学, 2020(02)
  • [8]园林绿化废弃物腐熟中木质素和纤维素降解菌的筛选诱变及扩繁[D]. 邹荣松. 北京林业大学, 2019(04)
  • [9]高效纤维素降解复合菌系的筛选及其降解功能的研究[D]. 张悦. 天津大学, 2019(06)
  • [10]珊瑚猴头液体菌种及不同生育阶段的营养利用与转录组的研究[D]. 张伟彤. 吉林农业大学, 2019(04)

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纤维素分解菌的筛选
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