天然玉米秸秆堆肥中降解纤维素的原位微生物区系的群落表征

摘要

本研究利用宏基因组学技术和蛋白质组学技术对天然玉米秸秆堆肥的微生物区系和酶系变化进行了一系列研究。通过采用Roche 454高通量测序平台，对获取的环境宏基因组进行测序，所获得的数据具有高覆盖度和高通量的优点，从而使得在快速大量测序样本宏基因组的情况下仍能检测到环境中的低丰度微生物的基因组。通过对堆肥中微生物分泌的酶组分进行活性电泳图谱展示发现，不同时间点和空间位置所取样品的酶组分及其迁移率基本保持一致，且堆肥内主要的酶组分都与纤维素的降解有关。对堆肥内酶类的活性检测结果显示，在水分和温度都缺乏的情况下酶活性可以维持较高水平，说明这些酶有良好的耐受性和稳定性，有利于这些酶类的工业化利用。上述研究结果揭示了堆肥内优势微生物和主要酶组分之间的关联，通过找出堆肥内降解纤维素的主导微生物，帮助人们更好的认识和利用天然堆肥，对实现堆肥工业化和环境微生物资源高效利用有着重要的指导意义。