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中国热科院生物所香蕉产业技术团队在功能微生物提高香蕉等作物秸秆循环利用方面取得重要进展

作者:陈宇丰 来源:科技处日期: 2021-01-05

      2020年4月和2021年1月,中国热带农业科学院热带生物技术研究所香蕉产业技术团队在《BIORESOURCE TECHNOLOGY》(Top期刊)期刊上分别发表了两篇题为“Biodegradation of Lignocellulosic Agricultural Residues by a Newly Isolated Fictibacillus sp. YS-26 Improving Carbon Metabolic Properties and Functional Diversity of the Rhizosphere Microbial Community”和“Acetobacter orientalis XJC-C with a High Lignocellulosic Biomass-degrading Ability Improves Significantly Composting Efficiency of Banana Residues by Increasing Metabolic Activity and Functional Diversity of Bacterial Community”的研究论文。

   

  

                    功能菌的分离及香蕉秸秆再生利用      功能菌木质纤维素降解机制及驱动微生物群落重构

   

  微生物是环境组成的重要功能单元,它可与植物互作影响根际微生态种群分布,继而促进植株的生长及抗逆。该团队基于海南地域特色优势,从南海软珊瑚中分离具有不同功能的稀有微生物1483株,丰富了微生物资源库。

  基于香蕉枯萎病拮抗功能菌的鉴定及香蕉秸秆能源的可再生利用,团队发现了一些稀有功能菌有效地抑制了枯萎病孢子的萌发和在根部的侵染,有效地提高了植株对病原菌的抗性(Li et al., Biological Control, 2020)。有趣的是,部分稀有功能微生物还能产生大量的纤维素降解酶和木质素降解酶,有效地降解富含大量纤维素(38.5%)、半纤维素(29.4%)和木质素(8.3%)的香蕉秸秆,降解率高达76.24%。避免了自然降解造成的环境污染和有毒气体(如CH4、H2S)的释放,提高了农业资源的有效利用。此外,微生物多样性组学分析发现这些功能菌可显著改进细菌群落的代谢活性和功能多样性,驱动微生物群落重构。因此,此类功能菌是一种具有开发潜力的生物添加剂,为香蕉秸秆循环利用提供一种高效、可持续的策略。

  以上研究成果均以中国热带农业科学院热带生物技术研究所为第一单位,陈宇丰博士和王尉研究员为并列第一作者,谢江辉研究员为通讯作者。该项工作得到了国家重点研究计划、国家自然科学基金、海南省自然基金等项目的资助。


    论文链接:https://doi.org/10.1016/j.biortech.2020.123381

   论文链接:https://doi.org/10.1016/j.biortech.2020.124661