專利名稱：一種高效降解森林凋落物中木質(zhì)纖維素的絲狀真菌的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種降解森林凋落物中木質(zhì)纖維素的微生物。
背景技術(shù)：
凋落物的分解是森林生態(tài)系統(tǒng)化學(xué)循環(huán)的重要組成部分，它影響著森林生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力。森林凋落物的分解可以提高表層土壤的養(yǎng)分含量，改善土壤化學(xué)成分，有利于植物的生長。目前森林凋落物的分解還是依賴于自然環(huán)境中所存在的微生物，由于自然環(huán)境中微生物的種類和數(shù)量受多種因素的影響，存在較大的波動性，因此森林凋落物的分解水平差異較大。為了提高林業(yè)生產(chǎn)水平，改善森林營養(yǎng)狀況，促進(jìn)物質(zhì)循環(huán)，急需一種能夠高效降解森林凋落物的微生物。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決目前林業(yè)生產(chǎn)中完全依賴自然環(huán)境中所存在的微生物，林業(yè)生產(chǎn)水平較低的問題，而提供的一種高效降解森林凋落物中木質(zhì)纖維素的絲狀真菌。本發(fā)明高效降解森林凋落物中木質(zhì)纖維素的絲狀真菌為青霉(Penicillium sp.) HDSF3，保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏號為CGMCC No. 5029。本發(fā)明高效降解森林凋落物中木質(zhì)纖維素的絲狀真菌是青霉(Penicillium sp.) HDSF3屬于青霉屬(Penicillium)，其菌株營養(yǎng)體為淡色的菌絲體，菌絲各細(xì)胞之間有橫隔膜，細(xì)胞內(nèi)多核。青霉HDSF3菌落初期白色，后變成暗藍(lán)綠色，背面淡黃色(青霉HDSF3菌落圖如圖1所示)；其分生孢子梗由菌絲生出，聚集呈孢梗束狀、無色，表面光滑，有隔膜，多次分枝在孢梗頂端形成典型的帚狀特征結(jié)構(gòu)；青霉HDSF3在孢梗頂端產(chǎn)生多數(shù)安瓿形產(chǎn)孢細(xì)胞，其分生孢子為球形，無色，單胞，表面光滑。顯微鏡觀察青霉HDSF3如圖2所示。本發(fā)明青霉HDSF3在黑龍江省豐林國家自然保護(hù)區(qū)紅松林中篩選得到。本發(fā)明青霉HDSF3能夠產(chǎn)生大量的漆酶、錳過氧化物酶、羧甲基纖維素酶和濾紙酶，而這些酶對森林凋落物的主要成分木質(zhì)纖維素具有降解作用。因此，本發(fā)明青霉HDSF3 能夠降解森林凋落物，促進(jìn)凋落物的分解和養(yǎng)分的釋放。本發(fā)明青霉HDSF3可用于林業(yè)生產(chǎn)，改善森林營養(yǎng)狀況，有利于植物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，提高植物的生物量，促進(jìn)物質(zhì)循環(huán)， 因此，采用本發(fā)明青霉HDSF3可以不受自然環(huán)境及自然環(huán)境中微生物的影響提高林業(yè)生產(chǎn)水平。青霉(Penicillium sp.)HDSF3為青霉菌，屬于青霉屬(Penicillium)；保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心(CGMCC)，保藏地址是北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3號，中國科學(xué)院微生物研究所，保藏日期為2011年7月5日，保藏號為CGMCC No.5029ο


圖1是青霉HDSF3菌落圖，圖2是顯微鏡青霉HDSF3觀察圖(X 40倍)。
具體實施例方式本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉具體實施方式
，還包括各具體實施方式
間的任意組合。
具體實施方式
一本實施方式高效降解森林凋落物中木質(zhì)纖維素的絲狀真菌為青霉(Penicillium sp.) HDSF3，保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏號為 CGMCC No. 5(^9。本實施方式青霉HDSF3在黑龍江省豐林國家自然保護(hù)區(qū)紅松林中篩選得到。經(jīng)形態(tài)學(xué)鑒定為Penicillium sp.。本實施方式在黑龍江省豐林國家自然保護(hù)區(qū)紅松林中按照“之”字形路線多點采集凋落物。采用剖面取樣法，根據(jù)凋落物的顏色、結(jié)構(gòu)、分解程度等自上而下逐層采樣，裝入聚乙烯袋中并編號，放置在4°C環(huán)境中保存；然后，采用稀釋平板方法分離真菌，選擇凋落物未分解層和發(fā)酵層出現(xiàn)頻率高的絲狀真菌，經(jīng)過試驗篩選得到降解木質(zhì)纖維素酶活性高的青霉(Penicillium sp.)HDSF3。青霉HDSF3接種于PDA斜面培養(yǎng)基進(jìn)行擴(kuò)繁，并置于4°C環(huán)境中保存。青霉HDSF3發(fā)酵純培養(yǎng)一、將青霉HDSF3制成青霉HDSF3菌懸液，青霉HDSF3菌懸液中青霉HDSF3的濃度為 103CFU/mL ；二、將采集新鮮的紅松落葉置于40°C烘箱中烘干7天(然后可置于聚乙烯袋保存)，再將烘干的紅松落葉搗碎；三、準(zhǔn)確稱取0. 500g搗碎的紅松落葉碎屑置于60°C環(huán)氧乙烷氣中滅菌池，再放入裝有8. OmL無菌水三角瓶中，并接種2. OmL步驟一的青霉HDSF3菌懸液，在濕度為90%、溫度為的黑暗條件下培養(yǎng)。青霉HDSF3發(fā)酵純培養(yǎng)液取樣2. OmL，然后向取樣的瓶中加入IOmL提前預(yù)冷的醋酸鈉緩沖溶液(50mmol，pH 6. 0)，置于25°C旋轉(zhuǎn)搖床，以180r/min振蕩20min ；再將振蕩的混合液經(jīng)烘干至恒重的定性濾紙過濾，濾液置于4°C冷凍離心機(jī)IOOOOg離心IOmin ；取離心上清液作為粗酶液測定酶活性，離心管底的沉淀物與第一次的過濾殘渣一同烘干至恒重 (72°C )。樣品質(zhì)量損失率(％ )=[(青霉HDSF3發(fā)酵純培養(yǎng)初始樣品的干重-經(jīng)過青霉 HDSF3發(fā)酵純培養(yǎng)的樣品干重)/初始樣品的干重]X 100%平均降解速率(％ )=樣品質(zhì)量損失率/培養(yǎng)天數(shù)漆酶的測定采用愈創(chuàng)木酚為底物，定義每分鐘氧化Iymol愈創(chuàng)木酚所需的酶量為1個酶活力單位。錳過氧化物酶的測定采用酚紅法。羧甲基纖維素酶和濾紙酶的測定依據(jù)Rodriguez的方法。青霉HDSF3發(fā)酵純培養(yǎng)6周，青霉HDSF3發(fā)酵純培養(yǎng)培養(yǎng)基中漆酶活性為0. 099U/ mL、錳過氧化物酶活性為0. 072U/mL、羧甲基纖維素酶活性為0. 59U/mL、濾紙酶活性為 0. 053U/mL ；發(fā)酵純培養(yǎng)培養(yǎng)基中樣品質(zhì)量損失率達(dá)到20. 43%，平均降解速率為0. 49% / d。說明本實施方式青霉HDSF3具有高效降解森林凋落物的能力。
具體實施方式
二 本實施方式將具體實施方式
一中青霉HDSF3利用發(fā)酵罐進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)(本實施方式發(fā)酵培養(yǎng)的培養(yǎng)基及培養(yǎng)條件與具體實施方式
一中青霉HDSF3發(fā)酵純培養(yǎng)相同)，制成濃度為103CFU/mL的青霉HDSF3菌懸液，然后按照1 10的比例用水稀釋制成青霉HDSF3噴灑液，按照lmL/g的比例噴灑在滅菌的紅松針葉(60°C環(huán)氧乙烷氣中滅菌 3h)，然后將接種青霉HDSF3的紅松針葉裝在網(wǎng)格直徑0. 5mm的分解袋中。以盆栽1年生紅松苗為試驗材料，以草炭土、蛭石和沙子(體積比5 3 2)為培養(yǎng)基質(zhì)，將上述分解袋平鋪在培養(yǎng)基質(zhì)上。試驗分為兩組，第一組接種青霉HDSF3 ；第二組作為對照組，滅菌的紅松針葉直接裝入分解袋不接種青霉HDSF3。培養(yǎng)一個生長季(5個月)后測定各項指標(biāo)如表1 所示表 權(quán)利要求
1. 一種高效降解森林凋落物中木質(zhì)纖維素的絲狀真菌，其為青霉(Penicillium sp.) HDSF3，保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏號為CGMCC No. 5029. 本發(fā)明青霉HDSF3可應(yīng)用于林業(yè)生產(chǎn)。
全文摘要
一種高效降解森林凋落物中木質(zhì)纖維素的絲狀真菌，它涉及一種降解森林凋落物中木質(zhì)纖維素的微生物。本發(fā)明解決了目前林業(yè)生產(chǎn)中完全依賴自然環(huán)境中所存在的微生物，林業(yè)生產(chǎn)水平較低的問題。本發(fā)明高效降解森林凋落物中木質(zhì)纖維素的絲狀真菌為青霉(Penicillium sp.)HDSF3，保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏號為CGMCC No.5029。
文檔編號C12R1/80GK102321544SQ20111030941
公開日2012年1月18日 申請日期2011年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月13日
發(fā)明者孟劍俠, 宋福強(qiáng) 申請人:黑龍江大學(xué)