1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
1、本课题的意义
甲烷菌在反刍动物消化道微生物中占有重要的地位,可通过甲烷的生物合成作用形成维持细胞生存所需的能量,具有独特的生物化学代谢途径[1]。反刍动物消化道甲烷菌能够将二氧化碳、氢气、甲酸等物质转化成甲烷,由此产生的甲烷不仅会加剧温室效应的产生、影响生态环境,还会导致饲料中能量的损失,降低养殖效率[2]。因此降低反刍动物甲烷排放量已经成为了缓解温室效应和提高能量利用效率的重要途径,实行反刍动物甲烷减排具有经济和环境双重效益。目前针对甲烷菌的研究也日益增多,成为了反刍动物消化道微生物研究的一大热点。
反刍动物甲烷生成由多种微生物共同代谢完成,而近年才被发现的第七目甲烷菌“Methanomassiliicoccales”(简称Mmc)作为反刍动物消化道中的一大重要菌群,可利用甲基化合物生成甲烷[3],对提高反刍动物甲烷排放量具有重要影响。Mmc甲烷菌分布广泛,但作为新建立的甲烷菌目,由于营养需求复杂、生长缓慢、分离困难,目前获得分离培养的Mmc菌株依旧很少,极大阻碍了对Mmc甲烷菌的进一步了解,严重制约了反刍动物消化道甲烷菌以及其他环境中甲烷菌菌群的研究[4],也限制了反刍动物甲烷减排策略的研究。因此,从反刍动物消化道中分离培养新的 Mmc菌株,进而全面深入地了解它们的生理生化特性,在反刍动物甲烷生成调控研究中是一项必需的工作,对于节约饲料能源、降低畜牧业成本及保护环境均有重要意义。
2. 研究的基本内容和问题
1、目标:从反刍动物消化道中分离纯化一株Mmc甲烷菌,并鉴定其营养类型。
2、内容:
(1)底物富集
3. 研究的方法与方案
1、研究方法
本课题将以奶牛消化道内容物作为接种物,利用底物富集培养的方式,并结合高倍梯度稀释、抗生素筛选等方法对Mmc甲烷菌进行分离纯化,从而获得一株Mmc菌株,并验证该株Mmc菌株的营养类型。
2、技术路线及实验方案
4. 研究创新点
(1)首先通过底物富集培养,再结合高倍梯度稀释、抗生素筛选等多种方法分离纯化得到一株新的Mmc甲烷菌。
5. 研究计划与进展
(1)2019年4月——2019年6月
确认毕业设计课题,查阅相关文献资料,完善实验计划,并撰写文献综述;
(2)2019年7月——2019年9月
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