一种高效降解藜麦秸秆的复合菌及应用制造技术

本发明专利技术的提供了一种高效降解藜麦秸秆的10种菌株的复合菌，互利共生协同增效，共同促进纤维素、半纤维素和木质素的降解。本发明专利技术的所提供一种高效降解藜麦秸秆的复合菌，对藜麦秸秆的腐熟时间5‑8天，比普通的堆肥发酵缩短了3‑4天。本发明专利技术的所提供一种高效降解藜麦秸秆的复合菌，能够在10℃的气温环境下降解藜麦秸秆，特别适合北方低温天气。

【技术实现步骤摘要】
一种高效降解藜麦秸秆的复合菌及应用
本专利技术涉及微生物降解领域，具体涉及一种高效降解藜麦秸秆的复合菌及应用。
技术介绍
藜麦在海西的选育试种成功标志着为今后在全国范围内大规模种植提供了可靠的科学依据，对于海西调整种植结构、促进农民增收、改良盐碱土质具有十分重要的意义。藜麦的种植成功不仅是经济作物，还是改善生态环境、调整产业结构、促进农牧民增收的一种农作物。用藜麦饲喂家畜从史前就已经开始了，利用部分包括藜麦的籽实和其收获、加工后的副产品，如麸皮、秸秆等。藜麦的主要产品是籽实，可用于饲喂家畜、提供蛋白质、改善饲料中的氨基酸平衡，而藜麦秸秆主要组分是纤维素、木质素、果胶、半纤维素、粗蛋白和灰分等，在常温下性质十分稳定，因此降解非常缓慢。环境中的微生物具有增殖速度快、功能丰富多样、适应性强等特点，应用微生物学方法腐解处理秸秆具有许多其他物理化学方法不可替代的优点，应用前景广阔，因此，从自然界筛选到具有高效秸秆降解能力的菌株十分重要，而目前采用的微生物对藜麦秸秆的降解和利用还不够充分。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高效降解藜麦秸秆的复合菌。本专利技术的目的是通过如下技术方案实现的：一种高效降解藜麦秸秆的复合菌，其特征在于，它由产纤维素酶类芽孢杆菌、产木聚糖酶链格孢菌、产漆酶疣孢漆斑菌、产木素过氧化物酶胶质芽孢杆菌、产锰过氧化物酶放线莱斯氏菌、酿酒酵母菌、乳酸菌、近平滑假丝酵母、地衣芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌组成，菌落形成单位之比为3：1：3：2：2：2：2：1：1：1，上述菌剂中：所述产纤维素酶类芽孢杆菌(Bacilluscellulosilyticus)CGMCC1.15312；所述产木聚糖酶链格孢菌(Alternariahumicola)CGMCC3.2917；所述产木素过氧化物酶胶质芽孢菌(BacillusmucilaginosusKrassilnikov)GIM1.16；所述产锰过氧化物酶放线莱斯氏菌(Laceyellatengchongensis)CCTCCAA208050Laceyella；所述酿酒酵母菌(Saccharomycescerevisiae)CGMCC2.1366；所述乳酸菌(Lactobacillusalgidus)CGMCC1.3701；所述近平滑假丝酵母(Candidaparapsilosis)CGMCC2.3207；所述地衣芽孢杆菌(Bacilluslicheniformis)CGMCC1.519；所述解淀粉芽孢杆菌(Bacillusamyloliquefaciens)CGMCC1.281；所述菌株均可以从中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)、中国典型培养物保藏中心(CCTCC)和广东省微生物保藏中心(GIM)购买得到。所述产漆酶疣孢漆斑菌为(Myrotheciumverrucaria)突变菌株T2901，是本实验室从长白山采集土壤样品中分离筛选并突变得到的，其已在中国典型培养物保藏中心(CCTCC)保藏，保藏日期是2017年7月5日，保藏号是CCTCCNO:M2017413。一种高效降解藜麦秸秆的复合菌的制备方法，按如下步骤：分别在相应培养基中接种上述按一定菌落单位比的不同菌落，于30℃摇床中200r/min,震荡培养2天，培养完毕后稀释形成菌液，使浓度为每毫升活菌个数为2亿个，按照复合菌的菌落单位形成比例制得混合菌液；上述产纤维素酶类芽孢杆菌、产木素过氧化物酶胶质芽孢杆菌、产锰过氧化物酶放线莱斯氏菌、地衣芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、乳酸菌培养基配方：酵母提取物2.0g/L、蛋白胨2.0g/L、葡萄糖8.0g/L、K2HPO46.5g/L、NaNO33.0g/L、NH4Cl1.0g/L、NaCl2.0g/L、MgSO40.05g/L、pH7.2；上述酿酒酵母菌、近平滑假丝酵母菌、产漆酶疣孢漆斑菌、产木聚糖酶链格孢菌PDA培养基：马铃薯200g/L，葡萄糖20g/L，琼脂15g/L。上述复合菌在降解藜麦秸秆中的应用。本专利技术具有如下的有益效果：本专利技术10种菌株互利共生协同增效，共同促进纤维素、半纤维素和木质素的高效降解。而且，本专利技术复合菌能够高效地在10℃低温环境下降解藜麦秸秆，对藜麦秸秆的腐熟时间为5-8天，比普通的堆肥发酵缩短了3-4天；将本专利技术复合菌剂接种到藜麦秸秆发酵培养基中，150rpm振荡，3-6℃培养，藜麦秸秆失重率8天达到69.12％，木质纤维素中纤维素和半纤维素的含量明显降低，对纤维素降解率60.45％，对半纤维素的相对降解率为53.51％，木质素的降解率49.34％，特别适合北方低温天气。将本专利技术所述复合菌系培养至30代时，各代之间在10℃下对藜麦秸秆降解率无明显差别，具有显著的稳定性。具体实施方式以下是对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1疣孢漆斑菌的诱变筛选(1)形态鉴定及筛选采集长白山自然保护区林区土壤，常规方法在PDA培养基上培养，菌株菌丝起初呈现白色絮状，向外周发散生长，菌落近似不规则圆形，在平板上生长5d后有分生孢子座出现，分生孢子最初呈现墨绿色，培养8d后，分生孢子颜色继续加深，并出现胶點团；培养10d后，菌落呈同心轮纹状，分生孢子胶點团呈现黑色，菌落背面出现淡褐色发射状褶皱。用打孔器打取直径为1cm的菌块，接种到苯胺蓝选择培养基上，于需氧培养箱中30℃条件下培养10d，观察苯胺蓝褪色情况，挑选褪色速率快，能力强的菌株为候选菌株。同时为了定向性筛选降解木质素的菌株，设计培养基以木质素为唯一碳源的液体发酵培养基，通过单一碳源的限定，测定木质素的去除率，选择在木质素培养基中涨势良好，且对木质素有一定去除能力的菌株进行后续玉米秸秆的预处理试验。(2)菌株的ITS序列扩增、序列测定及分子分类在确定性状稳定后将菌株送至生工生物工程(上海)股份有限公司测序，鉴定结果此种菌株为疣孢漆斑菌T2901。(3)菌株的诱变及筛选突变株的制备主要采用的是常压室温等离子体诱变(ARTP)法，用疣孢漆斑菌T2901制备孢子悬浊液。而后进行稀释，调整孢子浓度为107/mL，取10μL稀释好的菌悬液滴于ARTP的载片上，进行诱变，用ARTP诱变育种系统4mm射距照射，最佳诱变时间为75s。将稀释的菌悬液均匀涂布到愈创木酚选择性培养基(愈创木酚浓度为0.4％加入PDA培养基中)上，于需氧培养箱中30℃条件下培养10d，观察变色圈情况，挑选变色圈的大的菌株为候选菌株。正向突变株T2901漆酶活力较野生型菌株提升约50％，经多次传代培养，菌株T2901可稳定遗传。(4)木质素降解效果用多功能酶标仪测定各菌种发酵液木质素吸光度，再根据绘制出的木质素标准曲线来换算出培养液中木质素的含量，最后根据以下公式计算出菌株木质素降解率。计算公式如下所示：木质素降解率＝(C1-C2)/C1*100％其中：C1是未添加菌液的木质素溶液的吸光度C2是菌株降解后木质素溶液的吸光度本研究中涉及的菌种采用固态发酵的形式进行玉米秸秆的固态发酵，以去除玉米秸秆中的木质素。经测定，在固态发酵过程中可同时分泌与木质素降解相关的三种酶，其漆酶、木质素过氧化物酶及锰过氧化物酶的活力分别为6.61U/本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效降解藜麦秸秆的复合菌，其特征在于，它由产纤维素酶类芽孢杆菌、产木聚糖酶链格孢菌、产漆酶疣孢漆斑菌、产木素过氧化物酶胶质芽孢杆菌、产锰过氧化物酶放线莱斯氏菌、酿酒酵母菌、乳酸菌、近平滑假丝酵母、地衣芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌组成，菌落形成单位之比大约为3：1：3：2：2：2：2：1：1：1。

【技术特征摘要】
1.一种高效降解藜麦秸秆的复合菌，其特征在于，它由产纤维素酶类芽孢杆菌、产木聚糖酶链格孢菌、产漆酶疣孢漆斑菌、产木素过氧化物酶胶质芽孢杆菌、产锰过氧化物酶放线莱斯氏菌、酿酒酵母菌、乳酸菌、近平滑假丝酵母、地衣芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌组成，菌落形成单位之比大约为3：1：3：2：2：2：2：1：1：1。2.如权利要求1所述的复合菌，其特征在于：所述产纤维素酶类芽孢杆菌（Bacilluscellulosilyticus）CGMCC1.15312；所述产木聚糖酶链格孢菌（Alternariahumicola）CGMCC3.2917；所述产木素过氧化物酶胶质芽孢菌（BacillusmucilaginosusKrassilnikov）GIM1.16；所述产锰过氧化物酶放线...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈光，孙旸，侯杰，于潇潇，苏瑛杰，
申请(专利权)人：吉林农业大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22