2结果与分析
2.1菌种的分离鉴定
通过对白星花金龟幼虫虫粪样品进行分离,总共得到细菌5株、真菌3株,结合形态学和分子生物学对所分离的菌株进行综合鉴定。
2.1.1细菌。
2.1.1.1形态学观察。
将分离纯化的细菌培养于LB固体培养基上,观察菌落形态,并挑取单菌落进行显微观察。各细菌菌落形态及菌体形态见表1,其中分离出的4株细菌革兰氏染色后均呈阳性。
2.1.1.2分子鉴定
将细菌16S rDNA测序结果提交至NCBI进行Blast对比,并结合《细菌鉴定手册》确定待测菌株的分类地位。分子鉴定结果显示,xh1菌株为纤维化纤维微细菌(Cellulosimicrobium cellulans),dh1菌株为谷氨酸杆菌(Glutamicibacter halophytocola),hb2菌株为铅黄肠球菌(Enterococcus casseliflavus),hd1菌株为原玻璃蝇节杆菌(Arthrobacter protophormiae),hb1菌株为灰色链霉菌(Streptomyces griseolus)。
2.1.2真菌。
2.1.2.1形态学观察。
将分离纯化的菌株培养于麦芽汁固体培养基和PDA固体培养基上,观察其菌落形态,并挑取单菌落进行显微观察。各真菌菌落形态及菌体形态见表2。
2.1.2.2分子鉴定。将测序结果提交至NCBI进行Blast对比,并结合《酵母菌鉴定手册》《真菌鉴定手册》确定待测菌株的分类地位。分子鉴定结果显示,bd1菌株为热带假丝酵母(Candida tropicalis),SM2菌株为长枝木霉(Trichoderma longibrachiatum),SX2菌株为白地霉(Geotrichum candidum)。
2.2降解蛋白质和纤维素能力
酪蛋白培养基上菌株生长结果显示(表3),纤维化纤维微细菌和灰色链霉菌能够产生明显的透明圈,透明圈HC值分别为7.259±0.417、1.971±0.584,说明其具有一定的蛋白质降解能力;羧甲基纤维素钠培养后刚果红染色结果显示(表4),原玻璃蝇节杆菌、灰色链霉菌、白地霉和长枝木霉能够产生透明圈,透明圈HC值分别为1.166±0.028、2.044±0.245、1.075±0.029、1.288±0.048,说明其具有一定的纤维素降解能力。陈燕红等[9]研究表明,纤维化纤维微细菌具有水解蛋白质的特性,这与该研究结果一致。
3讨论与结论
白星花金龟幼虫能够有效降解秸秆、菌渣等农业废弃物,研究表明其肠道中存在丰富的与纤维素降解有关的微生物,而目前对于其幼虫相关的微生物的研究也主要集中在肠道微生物上。黄婉秋等[6]从白星花金龟幼虫肠道中分离出1株具有较强分解纤维素能力的纤维单胞菌。魏盼盼[11]对白星花金龟幼虫肠道微生物多样性研究发现,具有降解木质纤维素和固氮功能的纤维菌属、纤维杆菌属、纤维素单胞菌属、假单胞菌属、链霉菌属等优势菌属在中肠和后肠中都有存在。田小燕等[12]对饲喂玉米秸秆的白星花金龟幼虫肠道微生物细菌多样性研究发现,假单胞菌属和脱硫弧菌属分别为幼虫中肠和后肠中的优势菌属。
该研究从白星花金龟幼虫新鲜虫粪中共分离出细菌5种、真菌3种,对其进行形态学和分子生物学鉴定,初步确定其分类地位及所属类群,分别为纤维化纤维微细菌、铅黄肠球菌、原玻璃蝇节杆菌、谷氨酸杆菌、灰色链霉菌、热带假丝酵母、长枝木霉和白地霉。通过选择培养基进行初步的功能筛选,确定纤维化纤维微细菌和灰色链霉菌具有降解蛋白质的能力,原玻璃蝇节杆菌、灰色链霉菌、白地霉和长枝木霉具有降解纤维素的能力,但其降解能力强弱仍需进一步定量研究。
农业生产活动中产生的废弃物种类多、数量大,但目前对于农业废弃物资源化利用率相对较低。我国每年都能生产出大量的食用菌廢菌渣,因其利用过程中存在诸多难点,导致其实际循环利用率相对较低。而利用微生物发酵技术对农业废弃物进行无害化处理,已成为生态农业可持续发展的重要方向。研究表明,纤维化纤维微细菌、原玻璃蝇节杆菌、灰色链霉菌等细菌,以及长枝木霉、白地霉等真菌具有降解纤维素和蛋白质的能力[13-15],且在增加土壤养分、提高土壤酶活[16]、增强植物抗逆性[17-18]、吸附金属离子[19-20]等方面表现出积极作用。因此,从饲喂食用菌废菌渣的白星花金龟幼虫虫粪中分离可培养微生物,筛选降解纤维素和蛋白质的功能菌,将为食用菌废菌渣的循环利用提供菌种资源。