森林土壤有机物分解酶(CBHI)的动态变化、功能特征及其调控

CBHI是森林有机物降解的关键酶之一，研究与分解过程中CBHI分解酶关联微生物的组成，CBHI的动态特征和分子机制对揭示森林凋落物的分解及分解机制意义重大。本项目通过3年多的实验研究，在南京紫金山、徐州的泉山等地进行相关的室外定点研究，通过近10个实验，共回收近700个样品，并结合实验室内近多个控制实验，按计划完成了该项目的主要研究内容，达到了预期目标。取得了以下研究成果：1. 利用复合引物PCR法通过扩增CBHI基因序列，分析了森林土壤CBHI主要产生菌群的组成及其季节变化规律；2. 利用比色法测定酶活，揭示了有机物分解过程的CBHI动态变化及关联功能分解菌组成，为酶动力学和功能群相关研究提供了丰富的参考材料；3. 经过多次实验，筛选到了14株具有降解纤维素能力的真菌，其中得到一株产纤维素酶（CMCase）和外切纤维二糖水解酶（CBHI）活力最高的菌株，通过分子手段鉴定为韦斯梅拟盘多毛孢菌（Pestalotiopsis vismiae）。对韦斯梅拟盘多毛孢菌进行产酶特性研究，获得了该菌的最适产酶条件，具良好的开发和利用前景；4. 通过野外实验和室内模拟实验，研究了不同N类型、酸雨、过量N添加等不同类型环境条件下CBHI酶活的影响，阐明了环境因素对CBHI酶活的影响以及CBHI酶活与环境因子之间的关系。5. 通过对韦斯梅拟盘多毛孢菌菌株培养，获得粗了CBHI酶液，根据分解酶CBHI的理化性质，应用有机溶剂萃取以及离子交换层析等方法对酶液进行分离纯化，目前正在进行CBHI酶理化性质的研究。这些研究成果为亚热带地区的森林经营和管理提供了丰富的理论素材，具有重要参考价值。