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白蚁作为自然界中能够高效降解木质纤维素的生物系统,是科学家们了解木质纤维素转化为能源物质的重要途径,同时对生物质能源的正确利用具有重要的指导作用。而高等白蚁中的大白蚁亚科能够特异性的培植真菌作为食物,成功的利用外共生微生物进行木质纤维素的降解,受到了国际国内科学家们的广泛关注。本论文以培菌白蚁黑翅土白蚁(Odontotermes formosanus Shiraki)的巢内菌圃系统为研究对象,从微生物角度研究了它保持稳定的机制。主要研究工作如下:(1)测定了黑翅土白蚁菌圃理化微环境的理化参数。采用ICP-MS、ICS等技术和方法测定了黑翅土白蚁菌圃的理化参数(菌圃水分含量、菌圃pH值、菌圃金属离子浓度、菌圃挥发性脂肪酸含量等),结果表明,菌圃自上而下含水量逐渐增加,且上层菌圃与下层菌圃之间存在显著差异;中层菌圃的pH值(3.88±0.040)与上层菌圃(4.18±0.00)和下层菌圃(4.19+0.01)存在明显差异;利用ICS测定发现,菌圃中含有甲酸、乙酸、丁酸、乳酸、琥珀酸等5种挥发性脂肪酸,这5种酸在菌圃中的含量和空间分布均有明显的浓度差别;ICP-OES和ICP-MS结果显示,测定的14种金属离子中,Na、Al、Fe、 K、 Cd、Mo、Ni、Ba、Pb等9种金属离子在菌圃的空间分布存在明显差异。(2)完成了黑翅土白蚁共生真菌-鸡枞菌的培养、鉴定和长势观察。本文分别用改良马丁培养基和MYA培养基进行了鸡枞菌的培养。结果发现,改良马丁培养基更适合鸡枞菌的生长,培养出的鸡枞菌菌斑呈乳白色,无规则,略呈椭圆形,菌丝比较密集,紧密贴合培养基表面,质地比较坚硬;在固体培养的基础上,本研究进一步研究了不同pH值下两种液体培养基中真菌的增长量。研究表明,鸡枞菌菌块在改良马丁培养基中的增长量明显高于在MYA中的增长量,且随pH的变化而呈现正态分布。以真菌特有的ITS区为引物得到真菌的序列,经过Blast比对证明该真菌属于Fermitomyces spp.;通过加入适量的菌圃以改变鸡枞菌生长的不同底物基质观察发现,在加入菌圃的正常改良马丁培养基中,鸡枞菌生长更加旺盛,并产生浓密的白色菌丝。(3)初步进行了菌圃上复合菌系的富集、培养和功能鉴定。利用滤纸条法初步鉴定菌圃菌群降解木质纤维素的功能,结果发现仅有一个加菌的滤纸溶解了,不能证明菌群是否具有木质纤维素降解功能,但也不能排除菌群中存在降解木质纤维素的菌;同时,本实验利用GPC凝胶色谱测定了培养了30天后的培养液,结果发现,培养液中主要含有甘露醇、葡萄糖、果糖、乳糖和蔗糖等,与对照相比,在培养了30天后,培养液中甘露醇的含量显著增加,葡萄糖和乳糖也表现出增加的趋势,但是蔗糖和果糖的含量明显降低,这说明在培养过程中细菌对菌圃所含有的成分有所转化和消耗。