【摘 要】
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生物发酵床养殖奶牛可以从源头上解决养殖场奶牛粪便污染问题。用发酵床技术养殖奶牛,奶牛的粪尿直接在垫料上被降解,便于清理、无臭味、无污染、零排放。制作优良的生物发酵床添加的功能微生物是关键。我们从加快粪便的降解、臭味的去除、废弃垫料的再利用等方面出发,从发酵后的垫料中筛选高效去除氨气、硫化氢和降解纤维素、木质素的菌株。并进行ARTP诱变育种,筛选诱变后品质优良的发酵床复合菌。最后通过基因组重排技术进
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生物发酵床养殖奶牛可以从源头上解决养殖场奶牛粪便污染问题。用发酵床技术养殖奶牛,奶牛的粪尿直接在垫料上被降解,便于清理、无臭味、无污染、零排放。制作优良的生物发酵床添加的功能微生物是关键。我们从加快粪便的降解、臭味的去除、废弃垫料的再利用等方面出发,从发酵后的垫料中筛选高效去除氨气、硫化氢和降解纤维素、木质素的菌株。并进行ARTP诱变育种,筛选诱变后品质优良的发酵床复合菌。最后通过基因组重排技术进一步对菌株进行选育,简化复合菌剂,使可以添加更少的菌剂来使发酵床达到更好的发酵效果。本研究为进一步利用和研究奶牛发酵床菌种提供了试验基础和理论依据。本试验以发酵后的垫料和奶牛粪便混合物为材料,通过四种选择性培养基初步筛选出具有氨气、硫化氢去除和纤维素、木质素降解功能的菌株,通过测定菌株对氨气、硫化氢的去除率和纤维素和木质素的降解率分别筛选出具有这四种功能的菌株。并通过ARTP诱变育种提高其性能。将诱变后的菌株进行组合,接种于小型发酵床,筛选出品质优良的发酵床复合菌。最后通过基因组重排进一步对菌株进行选育。主要研究结果如下:（1）从发酵后的垫料和奶牛粪便混合物中分离筛选得到6株兼具氨气、硫化氢去除和纤维素、木质素降解功能的菌株。经鉴定,有2株真菌分别为Penicillium oxalicum（NS1）、Aspergillus niger（NS14）,1株放线菌Streptomyces althioticus（CM4）,2株细菌为Bacillus subtilis（CM10、CM14）,1株细菌为Hydrogenophaga bisanensis（CM15）。NS1、NS14、CM4、CM10、CM14、CM15的氨气去除率分别为52.25%、42.56%、63.25%、62.58%、35.28%、52.25%,硫化氢去除率分别为42.50%、53.25%、55.55%、40.23%、51.25%、45.69%,纤维素降解率分别为28.30%、29.84%、30.7%、29.42%、32.25%、20.02%,木质素降解率分别为21.8%、22.62%、19.23%、20.55%、22.50%、20.38%。（2）将菌株NS1、NS14、CM4、CM10、CM14、CM15分别进行ARTP诱变育种,得到相应活性提高的诱变菌株:NS1Y、NS14Y、CM4Y、CM10Y、CM14Y、CM15Y,其氨气去除率分别为50.55%、42.13%、63.38%、65.39%、52.67%、70.02%,硫化氢去除率分别为45.20%、52.36%、58.77%、58.38%、55.35%、60.37%,纤维素降解率分别为35.30%、36.20%、36.25%、34.35%、37.79%、33.07%,木质素降解率分别为29.33%、30.25%、25.90%、25.26%、31.73%、32.55%。将诱变菌株制作不同组合的复合菌剂,接种小型发酵床发酵1个月,得到最佳菌株组合NS1Y:NS14Y:CM4Y:CM10Y:CM14Y:CM15Y=1:1:1:1:1:1,在发酵过程中氨气和硫化氢最高降解率分别为87.21%、76.20%,发酵结束时氨气和硫化氢的去除率分别为54.63%、50.33%。发酵结束时发酵床垫料纤维素和木质素降解率分别为50.33%、41.33%。（3）将CM10Y、CM14Y进行基因组重排育种,得到融合后的菌株CM10-14Y1,其在去除氨气、硫化氢和降解纤维素、木质素方面的性能较两个亲本都有明显提升,分别为87.37%、72.35%、49.07%、40.95%。
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