导读:本文包含了木质纤维素降解率论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:木质素,纤维素,真菌,细菌
木质纤维素降解率论文文献综述
熊乙,杨富裕,倪奎奎,许庆方[1]（2019）在《微生物在木质纤维素降解中的应用进展》一文中研究指出木质纤维素广泛存在于植物细胞壁中,是造纸、制糖工业、农田降解和畜牧业中常见的大分子物质,有着广泛的研究关注度。微生物降解法在不同行业木质纤维素降解中发挥着重要的作用,它安全、高效、绿色的方式是环保节能性产业发展的理想模式。本文对国内外木质纤维素结构和微生物降解相关文献进行分析和评述,由这些研究进展报告可以发现:(1)木质素和纤维素由变构后的木聚糖作为中介连接形成复合体——木质纤维素;(2)细菌在降解过程中不同于真菌,能产生多种多样的酶;(3)工业催化剂和基因编辑技术应用于木质纤维素降解中,前者利用金属氧化物等作为催化剂大大提高了降解效率,后者通过沉默或者敲除特定基因,改变木质纤维素合成途径。催化剂是降解木质纤维素效率较高的方法,通过改进反应压强和温度等工艺,未来可能实现温和条件降解木质纤维素。基因编辑技术则从根本上改变了木质纤维素原料的组成,使得其利用发生质的变化。但是微生物降解仍然是最适于农业木质纤维素降解的方法,未来应该会有更多关于耐热性酶制剂的研究。(本文来源于《草学》期刊2019年05期）
方诩,王方忠,牛康乐,蒋艺[2]（2019）在《人工构建转录因子在丝状真菌生产木质纤维素降解酶中的应用》一文中研究指出如果按照我国现有生物制品的增长速度计算,到2020年,用于生物制造的玉米消耗量将达到4800万吨以上。发展我国的生物制造产业,可发酵性糖的供应将成为一个日益重要的瓶颈问题。因此,研发非粮可发酵性糖制备技术至关重要。利用丝状真菌的纤维素酶和半纤维素酶可将预处理后的秸秆等非粮生物质(本文来源于《第十二届中国酶工程学术研讨会论文摘要集》期刊2019-08-08）
康志超[3]（2019）在《耐低温木质纤维素降解菌群的构建及其应用研究》一文中研究指出为加速木质纤维素在低温条件下的降解,本研究采用添加木质纤维素降解菌群的措施。本研究选择以废纸为唯一碳源的无机矿物盐培养基为选择培养基,在低温条件下富集了森林表层土壤中的木质纤维素降解菌群。使用R2A培养基对富集菌群进行进一步的筛选、分离、鉴定。分别将富集的微生物菌群与纯培养微生物按照筛选比例混合构建的人工菌群应用于秸秆与废纸的降解研究,并探究了不同微生物菌群对秸秆还田效果的影响,得到结果如下:经选择富集培养,获得了耐低温木质纤维素降解功能菌群,利用R2A培养基对富集菌群中的易培养细菌进行筛选和分离,共获得57株易培养细菌。经鉴定,这些细菌分属六个菌属,包括23株鞘氨醇杆菌,8株黄杆菌,11株地杆菌,10株节杆菌,2株代夫特菌与3株鞘氨醇单胞菌。这些菌株均被已被报道具有木质纤维素降解的能力,能够产生相应的酶以水解木质纤维素的各个组分。构建成的人工菌群与富集菌群在低温条件下对秸秆与废纸均具有良好的降解能力,经过15天的降解过程,两类菌群对秸秆的降解率可以达到53.1%(构建菌群),52.0%(原始菌群),对废纸的降解率可以达到24.2%(构建菌群),21.8%(原始菌群)。在木质纤维素各组分中,各菌群对半纤维素降解效果最佳,木质素降解效果次之,纤维素降解能力最弱。扫描电镜,热重分析等检测结果表明构建菌群或富集菌群对秸秆与废纸的表面结构具有明显的破坏效果,导致木质素苯环数量减少,纤维素长度变短。对酶活性和降解率等结果的分析发现在接种量相同的条件下,与富集菌群相比,构建菌群产生的木质纤维素水解酶酶活力更高,对木质纤维素的降解能力更强。降解结束后不同培养条件下菌液的磷脂脂肪酸组分分析结果表明在接种不同菌群类型,包括构建菌群与原始菌群,以及碳源类型不同(废纸,秸秆)时培养获得的菌群组成相似(相关性大于0.8,P<0.05),其中占比最高的为革兰氏阳性菌。将秸秆,废纸与菌液混合加入土壤中,经过两个月的秸秆还田模拟实验后,检测可知到外源微生物对于土壤性质的改善以及土壤养分的增加具有明显的效果。秸秆还田组土壤含水率显着提高。秸秆还田会使土壤pH降低,使土壤酸化,而外源微生物的添加使得土壤更趋近于中性。土壤中微生物碳含量明显提高,土壤中总有机碳,总氮,碱解氮等养分含量显着提高,土壤中漆酶,纤维素酶等木质纤维素降解的相关酶酶活力显着提高。在碳源类型相同,外源微生物类型不同(原始菌群,构建菌群)时土壤的理化性质与养分也有明显的差异(有机碳,总氮,碱解氮,速效磷)。这表明外源微生物,尤其是构建菌群的添加有利于提高秸秆还田的效率,更好地发挥秸秆还田在保持土壤结构,提高土壤养分等方面的积极作用。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院东北地理与农业生态研究所)》期刊2019-06-01）
杜娇[4]（2019）在《白蚁和共生细菌由来木质纤维素降解酶基因的异源表达》一文中研究指出木质纤维素是地球上最丰富的可再生生物质。天然的木质纤维素材料含有纤维素、半纤维素和木质素等,纤维素在木质纤维素中为最简单的成分,半纤维素和木质素包裹在纤维素的外面,形成了一种天然屏障,这层天然屏障在保护植物的同时,使得人工进行生物降解转化的效率很低,无法适应大规模工业化的要求。自然界中存在一些降解木质纤维素材料的生物系统,白蚁也为一种,白蚁和共生细菌由来木质纤维素酶具有较高的酶活和良好的耐碱性。本文以白蚁和共生细菌为对象,探究了几种木质纤维素酶的协同作用,同时对实验室前期分离得到的厌氧菌Dysgonomonas macrotermitis开展了相关研究,该属为黄翅大白蚁(Macrotermes barneyi)肠道第二优势菌群,具有纤维素活性,为了得到酶学性质较好的木质纤维素酶,进而加快其在工业领域的应用,我们进行了如下研究:M barneyi后肠D.macrotermiD.木聚糖酶的异源表达。通过基因组测序、blast比对分析和分子生物学方法,找到5个木聚糖酶基因,并在E.coli JM109中克隆表达,发现只有DysxynB(orf-00078)和DysxynE(orf-03642)具有木聚糖酶活,蛋白分子量为40kDa和33kDa,分别属于GH10、GH11家族。通过酶学活性分析,酶比活分别为:259.5 U/mg和151.2 U/mg,最适温度和pH均为45℃和7.0,有较强的耐碱性,在pH5.0-9.0环境下处理仍能保持50%以上的酶活。通过TLC分析,发现DysxynB和DysxynE均不具有β-木糖苷酶的活性。M barneyi后肠D.macrotermitis β-1,4-内切葡聚糖酶的异源表达。通过基因组测序、blast 比对分析和分子生物学方法,找到6个β-1,4-内切葡聚糖酶。并在E.coll JM109中克隆表达,只有DysengE(orf-01678)具有EG酶活,其分子量为20 kDa,属于GH5家族。通过酶学活性分析,该EG酶的酶比活为0.58 U/mg,最适温度和pH分别为40℃和8.0,耐碱性强,在pH4.5-9.0之间仍能保持90%以上的活力。对其进行生物信息学分析,发现是目前为数不多的白蚁肠道共生菌来源的GH5家族EG酶。同时,本文采用多质粒(pETDuet-1和pRSFDuet-1)策略,在大肠杆菌中共表达白蚁及其肠道微生物来源的β-葡萄糖苷酶、内切β-1,4-葡聚糖酶、漆酶和木聚糖酶共4种木质纤维素酶,经过SDS-PAGE分析得到与理论值一致的蛋白条带,且均具有酶活性。以磷酸处理的微晶纤维素(PASC)为底物,测定了共表达酶粗酶液与单独表达酶混合液的协同作用因子,从还原糖的产量上经计算共表达的粗酶液比单独表达酶的混合液对PASC的降解协同作用提高44%;以滤纸和磷酸处理的玉米芯为底物,测定降解协同作用,分别提高34%和20%。结果表明,共表达酶的降解效率要高于混合的单组分酶液降解效率的总和。M Barneyi后肠类芽孢杆菌来源的木聚糖酶在毕赤酵母中的分泌表达。木聚糖酶有较广的工业应用范围,酵母细胞有较强的分泌能力和后加工能力,分泌表达能够降低生产成本。本文使用pPICZα-A质粒对木聚糖酶Xy1Mb1,进行了分泌表达。在GS115中表达的XylMb1,其蛋白分子量的大小比理论值(20kDa)偏大,为35kDa。总之,本文克隆表达了D.macrotermitis来源的木聚糖酶和EG酶,对其酶学性质分析研究;同时对白蚁和共生菌来源的木质纤维素酶进行了共表达,并测定了其对一些天然底物的降解协同作用。同时为了加快木质纤维素酶在工业领域的应用,在毕赤酵母系统中实现了木聚糖酶Xy1Mb1的分泌表达。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-30）
杨毅[5]（2018）在《产黄青霉半纤维素酶促进木质纤维素降解的机制研究》一文中研究指出酶水解效率低和成本高仍是限制木质纤维素有效利用的主要瓶颈,高效辅助酶的开发及作用机理研究受到国内外研究者的普遍关注。半纤维素是限制纤维素酶对纤维素的可及性及水解效率的重要因素。因此,发掘组成齐全且活性高的半纤维素酶,作为商业纤维素酶的辅助酶,对于提高木质纤维素的整体转化率具有重要意义。以实验室前期研究工作中分离筛选到的高效木质纤维素降解菌株-产黄青霉P33(Penicillium chrysogenum P33)为材料,首先研究了诱导P33产酶的最佳碳源,并对其胞外酶系促进商业纤维素酶制剂的效果和机制进行了研究。结果表明,麦麸和微晶纤维素复合碳源是诱导P33分泌木质纤维素降解酶的最佳碳源。P33胞外酶系对商业纤维素酶的水解能力具有很好的促进作用。在不增加总酶用量的情况下,50%的P33酶系替换商业纤维素酶制剂水解脱木质素玉米秸秆,还原糖的释放量增加78.6%,葡聚糖和木聚糖的转化率分别增加了 37%和106%。该酶系可以促进纤维素酶对多种生物质的水解。采用液相色谱-串联质谱联用技术对P33胞外酶系进行了鉴定,发现P33能够分泌完整且高丰度的半纤维素降解酶类.包括木聚糖酶、β-木糖苷酶、木葡聚糖酶、酯酶和α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶等,占总蛋白数量的10.1%,此外.P33还能够分泌丰富的淀粉酶、果胶酶、氧化还原酶以及一些非水解蛋白。P33酶系中丰富的辅助酶类是其能够显着促进商业纤维素酶制剂水解的原因。基于胞外蛋白质组的结果.从P33中首次克隆表达了一个新型的双功能糖苷水解酶rPcAxe,该重组酶同时具有乙酰木聚糖酯酶和α-L-阿拉伯呋喃糖苷酶的活性。rPcAxe乙酰木聚糖酯酶的最适pH和温度分别是7.0和40℃,具有较高的pH稳定性,在pH6.0-9.0孵育1 h仍能保持100%的酶活力,具有较高的金属离子抗性。rPcAxe阿拉伯呋喃糖苷酶活性的最适pH和温度分别是7.0和50℃。rPcAxe与来源于裂褶菌的木聚糖酶rScXYL表现出显着的协同作用,最大协同系数为1.35。以20%的rPcAxe替换等量的商业纤维素酶水解脱木质素玉米秸秆,纤维二糖的释放量减少45%,同时葡萄糖的释放量增加了 51%,表明rPcAxe可以促进纤维酶对纤维寡糖的水解。克隆并表达了 P33在麦麸和微晶纤维素诱导培养时分泌的全部叁个木聚糖酶Xyl1、Xyl2和Xyl3,其中Xyl1和Xyl3属于GH10家族,且Xyl3的C端还携带有一个碳水化合物结合模块(Carbohydrate-binding module,CBM)CBM1,Xyl2 属于 GH11家族。不同木聚糖酶之间的协同水解实验表明,Xyl2和Xyl3之间存在明显的协同作用,并能显着促进商业纤维素酶的水解。通过TLC分析木聚糖酶水解模式底物的产物发现,叁个木聚糖酶之间的协同作用主要是水解模式上的协作,而且首次用实验的方法证明了 GH11木聚糖酶的水解产物能被GH10木聚糖酶进一步水解,反之则不行。Xyl3携带的CBM1在天然底物的水解中发挥着重要作用。为了研究多个CBM对木聚糖酶的影响,从菌群EMSD5中克隆表达了一个同时携带CBM13和CBM2的GH11木聚糖酶46506,同时构建了叁个不同截短CBM的木聚糖酶突变体。通过研究对模式底物和天然底物的水解,发现CBM13和CBM2均不影响木聚糖酶的水解特性,CBM2主要参与可溶性底物的水解,而CBM13主要是在天然木质纤维素底物的水解中发挥作用。(本文来源于《中国农业大学》期刊2018-12-01）
杨瑞恒,李焱,吴莹莹,唐利华,尚俊军[6]（2018）在《基于基因组解析不同香菇菌株木质纤维素降解酶体系的差异》一文中研究指出通过比较香菇(Lentinula edodes)野生菌株L3,NCBI已公布的菌株135A、135B、B17、NBRC 111202、W1-26,木腐菌金针菇(Flammulina velutipes)、糙皮侧耳(Pleurotus ostreatus),以及草腐菌双孢蘑菇(Agaricus bisporus)、灰盖鬼伞(Coprinopsis cinerea)、草菇(Volvariella volvacea)的基因组。结果表明:香菇不同菌株间基因组存在较大差异,大小为36.69~46.11 Mb,基因数量为11192~14889;香菇菌株135A、135B、B17、L3、NBRC 111202和W1-26基因组注释的碳水化合物活性酶(carbohydrate-active enzymes,CAZymes)基因数量分别为520、520、483、475、524和537,其中L3最少,为475;纤维素酶在香菇不同菌株中基因数量为19~22,低于灰盖鬼伞和草菇,高于双孢蘑菇;不同香菇菌株的氧化还原酶基因数量为41~55,L3最少,为41,NBRC111202最多,为55,135A和135B最为接近。在基因水平上,木腐菌与草腐菌的木质纤维素降解酶体系没有完全的界限,它们之间存在一定的共性,因此木腐菌草腐化栽培存在可能性。(本文来源于《食用菌学报》期刊2018年03期）
艾士奇[7]（2018）在《木质纤维素降解复合菌系的细菌多样性及其协同作用的宏转录组学解析》一文中研究指出为明确木质纤维素降解复合菌系中细菌的协同作用关系,利用该复合菌系对滤纸和稻秆进行生物处理,通过降解特性试验,选择不同降解时期复合菌系的总DNA和RNA分别进行细菌16S rRNA基因扩增子高通量测序与宏转录组高通量测序,以期揭示复合菌系降解木质纤维素过程中细菌群落的演替规律与细菌间的协同降解模式。通过降解特性试验确定培养第12 h、72 h、168 h分别作为降解初期、高峰期、末期。基于16S rRNA基因注释其群落组成多样性发现,随着降解的进行,短芽胞杆菌属(Brevibacillus)、喜热菌属(Caloramator)的相对丰度逐渐降低;梭菌属(Clostridium)、芽胞杆菌属(Bacillus)、地芽胞杆菌属(Geobacillus)、柯恩氏菌属(Cohnella)的相对丰度逐渐升高;解脲芽胞杆菌属(Ureibacillus)、泰氏菌属(Tissierella)、Epulopiscium在降解高峰期时相对丰度最高;各时期类芽胞杆菌属(Paenibacillus)、瘤胃球菌属(Ruminococcus)的相对丰度无明显变化。基于宏转录组注释其群落组成多样性结果表明,不同降解时期复合菌系的转录本主要来源于梭菌属(Clostridium)、芽孢杆菌属(Bacillus)、嗜碱菌属(Alkaliphilus)、高温厌氧杆菌属(Thermoanaerobacter)、弧菌属(Vibrio)、类芽孢杆菌属(Paenibacillus)、肠球菌属(Parvimonas)、地芽孢杆菌属(Geobacillus)、优杆菌属(Eubacterium)、Caldanaerobacter、瘤胃球菌属(Ruminococcus)、醋弧菌属(Acetivibrio)、热解纤维素杆菌属(Caldicellulosiruptor)、脱硫肠状菌属(Desulfotomaculum)。梭菌属、芽孢杆菌属、地芽孢杆菌属、类芽孢杆菌属、瘤胃球菌属在数量与编码转录本上均占主要优势。利用KEGG和EGGNOG数据库对不同降解时期复合菌系进行功能和代谢特征分析,发现碳水化合物代谢相关基因在各时期复合菌系中转录很活跃,这与复合菌系中蕴含着丰富的碳水化合物代谢相关酶及编码它们的功能细菌相关。利用CAZy数据库对不同降解时期的复合菌系注释木质纤维素酶系基因,分析发现,AA1家族基因在木质素降解中发挥作用;在纤维素、半纤维素降解为单糖的过程中,GH5、GH8、GH9、GH10、GH16、GH26、GH27、GH30、GH44、GH48、GH74、GH81、GH101、GH124家族基因在纤维素降解中发挥作用;GH2、GH11、GH39、GH43、GH51、GH53、GH55、GH67、GH113、GH115、GH127、CE2、CE6、CE7、CE8、CE12、CE15家族基因在半纤维素降解中发挥作用;GH1、GH3、GH4、GH29、GH31、GH35、GH36、GH42、GH50、GH78、GH94、GH95、GH105、GH116家族基因在寡糖降解中发挥作用。同时也发现纤维小体结构域基因,以及其他结合底物、辅助降解的CBMs基因,在降解纤维素、半纤维素过程中同样发挥重要作用。分析编码发挥降解功能的AAs、GHs、CEs基因的细菌发现,短波单胞菌属(Brevundimonas)主要编码AAs基因,是降解木质素的主要细菌;梭菌属(Clostridium)、类芽孢杆菌属(Paenibacillus)、芽孢杆菌属(Bacillus)、微胞藻属(Microcystis)均是降解纤维素、半纤维素、寡糖的主要细菌;梭菌属(Clostridium)、类芽孢杆菌属(Paenibacillus)、芽孢杆菌属(Bacillus)、微胞藻属(Microcystis)、弧菌属(Vibrio)主要编码GHs、CEs基因。利用KEGG数据库对不同降解时期纤维素降解通路进行注释,发现其通路完整并注释到绝大部分酶基因。综上所述,复合菌系由好氧细菌、兼性细菌、厌氧细菌组成。降解初期,好氧菌处于数量优势地位,而厌氧菌次之。从降解高峰期开始到末期,厌氧菌、兼性菌逐渐成为主要的数量优势菌。然而数量上的主要优势菌在发挥功能时并非占主要优势。复合菌系中编码转录本的主要功能优势菌全部是厌氧菌或兼性菌,且厌氧菌占绝大多数。复合菌系降解木质纤维素过程中细菌群落结构发生显着变化。碳水化合物代谢相关基因在各时期复合菌系中转录很活跃。最后构建出复合菌系中细菌高效降解木质纤维素的协同作用关系模型,该模型将功能细菌与其编码的功能基因相结合,将抽象的复合菌系中细菌的协同作用关系以图示的方式形象具体的展现出来。(本文来源于《黑龙江八一农垦大学》期刊2018-06-01）
高丽伟[8]（2018）在《草酸青霉木质纤维素降解酶转录激活机制解析及高产菌株构建》一文中研究指出利用植物来源的木质纤维素原料替代石油等化石原料生产燃料和化学品,是缓解资源、能源、环境危机,促进人类社会可持续发展的重要途径。将木质纤维素降解为可发酵糖的纤维素酶使用成本过高,是上述技术最为突出的难点之一。由于木质纤维素成分和结构复杂,需要几十种酶的协同作用进行降解,常用的蛋白表达宿主难以发挥作用,因此目前工业纤维素酶制剂的发酵生产主要使用天然具有较高纤维素酶分泌能力的木霉、青霉等丝状真菌。构建具有高产纤维素酶能力的菌株,对于低成本生产纤维素酶、建立大规模经济性的木质纤维素生物转化体系具有重大意义。丝状真菌木质纤维素降解酶的产量主要在酶编码基因的转录层面受到调控。具体来说,数十个纤维素酶、半纤维素酶基因的转录共同受到葡萄糖等易利用碳源的阻遏,以及纤维素类物质(包括一些纤维素降解产物类似物)的诱导。目前已知这一过程涉及多个转录调控因子(ClrB、XlnR等激活因子,以及CreA、ACEI等抑制因子)的组合作用。对真菌纤维素酶的转录调控机制开展深入研究,有助于加深对微生物介导的自然界碳循环过程的认识,同时可为菌株的理性改造提供有效靶点,加快纤维素酶生产菌株的改良。本论文的主要研究结果如下:1.转录因子ClrB激活木质纤维素降解酶表达的机理研究鉴定了 ClrB对草酸青霉木质纤维素降解酶的表达的激活作用,发现纤维素诱导条件下clrB的缺失菌株中纤维素酶和半纤维素酶的产量呈现严重降低,而clrB回补菌株则能恢复产酶能力。探索了 ClrB对纤维素酶表达激活的剂量效应,发现clrB的组成型过表达能够显着提高菌株在诱导碳源中的纤维素酶产量。使用筛选的核糖体蛋白S8e强启动子在gpdA(p)::clrB菌株中启动clrB的过表达能够继续提高纤维素酶的表达量。在高产木质纤维素降解酶菌株中通过增加clrB的表达剂量构建得到RE-27菌株,木质纤维素降解酶产量得以继续提高。对ClrB的功能结构域进行了鉴定,初步探索了 ClrB接受上游信号的活性调节域。通过组成型过表达ClrB的一系列删截突变体,并在无碳源条件下测定菌株的胞外纤维素酶活力,发现ClrB蛋白中第146-173位和第174-201位序列缺失时,ClrB突变体过表达菌株能够不依赖于纤维素的诱导而分泌纤维素酶。鉴定了ClrB的转录激活域,发现当酿酒酵母转录因子Gal4的DNA结合域与ClrB蛋白第685-780位序列嵌合时能够激活报告基因的表达。探究了clr 和bgl2的遗传相互作用,发现ClrB调控bgl2基因的表达,bgl2的缺失不影响clrfB的表达,但是bgl2的缺失造成的纤维素酶产量的提高依赖于ClrB的存在。发现bgl2敲除和clrB过表达双基因操作对草酸青霉纤维素酶表达的促进作用具有累加效果,同时使纤维素酶的表达摆脱了对诱导物的依赖。2.转录因子XlnR的活性改造对木质纤维素降解酶表达的影响研究鉴定了 XlnR对草酸青霉半纤维素酶表达的激活作用,发现诱导条件下xlnR的缺失会造成半纤维素酶表达的严重降低,xlnR的组成型过表达会使半纤维素酶产量增加。探索了 XlnR蛋白中第871位丙氨酸突变为缬氨酸之后对木质纤维素降解酶表达调控作用的影响,发现XlnR~A871V在纤维素、木聚糖等诱导物存在时均能提高木质纤维素降解酶,尤其是半纤维素酶的表达,同时能够增加非诱导条件下半纤维素酶的本底表达量。以M12菌株为出发菌株,通过两步操作构建了高产木质纤维素降解酶菌株RE-8。首先通过一步敲除creA和过表达clrB构建了 RE-6菌株,木质纤维素降解酶产量显着提高。进而在RE-6菌株中表达xlnRA871V、纤维素酶基因cbhl和egl,构建了 RE-8菌株,实现了木质纤维素降解酶产量的继续提高。RE-8菌株与之前构建的具有高产木质纤维素降解酶能力的RE-10菌株比较,滤纸酶活力基本持平,外切酶活力、内切酶活力、半纤维素酶活力均有不同程度的提高。3.嵌合转录因子CXC激活木质纤维素降解酶表达的研究将ClrB的DNA结合域和XlnR~A871V的活性调节域和转录激活域组装,构建了嵌合因子CX~C-S和CX~C-L。探究了不同碳源培养条件下嵌合转录因子对木质纤维素降解酶表达的调控作用,发现纤维素和木聚糖均能诱导两嵌合因子激活木质纤维素降解酶的表达,且木聚糖的诱导作用更强,该条件下嵌合转录因子过表达菌株的木质纤维素降解酶产量更高。发现两嵌合因子的过表达均能改变木质纤维素降解酶的本底表达模式,无碳源培养时菌株仍能够表达木质纤维素降解酶。发现两嵌合转录因子均不能使木质纤维素降解酶的表达摆脱葡萄糖阻遏,但CX~C-S能够在木糖培养条件下激活木质纤维素降解酶的表达。纤维素、麸皮等复合碳源条件下,嵌合转录因子过表达菌株的木质纤维素降解酶产量显着提升,其中CX~C-S过表达菌株的滤纸酶活力能够达到2.8 U/ml,与野生型菌株比较增加了7.3 倍。4.XlnR同源蛋白AraR及PDE_07172的生物学功能的探究对XlnR的同源蛋白AraR在草酸青霉中的调控功能进行了鉴定,发现AraR调控L-阿拉伯糖、D-木糖等戊糖的代谢,同时对水解半纤维素侧链的阿拉伯呋喃糖苷酶的表达也起到显着激活作用。另外,发现AraR对XlnR能够进行部分调控功能上的补偿。当XlnR缺失时,AraR的表达量上调,承担起对木糖代谢过程中相关酶表达的调控。通过分析△PDE07172菌株对多种碳源的利用,并未找到PDE_07172调控的具体生物学过程,该蛋白的功能有待进一步的深入研究。(本文来源于《山东大学》期刊2018-05-24）
白雪[9]（2018）在《桧状青霉GH61基因对植物木质纤维素降解的功能研究》一文中研究指出木质纤维素在自然界中的储量十分丰富,是植物生物质最主要的组成成分,其资源化利用可获得生物乙醇等液体燃料和化工产品。发展生物质能源不仅有助于保护环境、减缓石油消耗,对我国能源问题的解决及农业产业链的延伸都起到了重要的支撑作用。目前木质纤维素酶的生产应用主要依靠丝状真菌胞外分泌的酶系,然而由于化学成分及结构复杂等多种因素,其降解酶系的生产成本高且水解活性低,制约了木质纤维素的有效利用和开发,因此高效的木质纤维素水解酶系的生产依然是木质纤维素资源利用的瓶颈,协同传统纤维素酶系进行纤维素水解的有关蛋白也逐渐成为该领域的研究热点。糖苷水解酶61家族是一类在纤维水解真菌中广泛存在、能够显着提高纤维素酶系对底物水解作用的蛋白酶,并且是唯一的Cu2+依赖的氧化酶家族,它对于纤维素底物的作用本质为氧化过程,目前GH61家族蛋白酶的研究已经成为纤维素酶领域的研究热点之一。桧状青霉是本实验室前期工作中筛选到的1株产纤维素酶的青霉属菌,通过基因组测序及比较基因组学分析,发现桧状青霉的基因组大小为27.25Mbp,共预测到8591个编码基因;KOG与GO的功能注释结果表明桧状青霉的次级代谢产物代谢及分泌的功能较为发达;通过水解酶的注释发现桧状青霉的纤维素水解酶系较为均衡,有较多的半纤维素酶编码基因,并发现了一个GH61基因,是很好的产纤维素酶研究菌种。为了更好的研究桧状青霉纤维素酶基因的调控及表达机制,建立了根癌农杆菌介导的桧状青霉遗传转化体系,优化后的桧状青霉ATMT法实验条件为:桧状青霉孢子悬液浓度106 cfu/m L,农杆菌菌液OD600值0.6左右,以等体积混合,于含有200μmol/L诱导剂乙酰丁香酮的AIM平板上共培养,共培养温度22℃,共培养时间48h。实验证明在该条件下得到的转化子数量最多,且具有较好的遗传稳定性。通过构建桧状青霉GH61基因敲除盒,采用优化后的农杆菌介导遗传转化法成功敲除了桧状青霉基因组的GH61基因,并研究了该基因的生物学功能。对桧状青霉野生株与GH61基因敲除株的表型分析及生长速率的比较发现,GH61基因的敲除对桧状青霉的菌株生长仅有较小的负面影响,胞外蛋白浓度和纤维素酶活力也是略有降低。在添加有等量FPA胞外酶液的20m L水解体系中,GH61基因敲除株对1%气爆玉米秸秆底物的水解能力也要低于桧状青霉野生株,水解72h后的水解率与野生株相比降低了17.5%。对桧状青霉的GH61基因进行扩增,构建了GH61基因表达盒并在黑曲霉中成功进行了异源表达,得到了2株重组株。通过对黑曲霉野生株与GH61重组株的酶活测定,比较结果发现重组株的滤纸酶活及β-葡萄糖苷酶酶活与黑曲霉野生株相比均有相应提高;添加等量FPA胞外酶液的20m L水解实验结果也表明,水解72h后GH61重组株的水解率与野生株相比分别提高了9.8%和12.1%。(本文来源于《西北师范大学》期刊2018-05-01）
刘震飞[10]（2018）在《秸秆木质纤维素降解菌的筛选及发酵工艺优化的研究》一文中研究指出自然界中秸秆资源丰富,我们国家大部分秸秆没有被充分利用或造成环境污染,如果对这些秸秆资源高效利用,不仅能减少环境污染,又能改善能源结构、生产生物饲料等。本论文主要从土壤样品中筛选秸秆木质纤维素降解菌株并鉴定菌株,进行菌株产酶优化与酶学特性分析,构建秸秆降解菌群。1、通过对兰州兴隆山土样进行降解纤维素能力菌株筛选,初筛获得14株纤维素水解圈较大菌株,再进行酶活复筛,得到5株高产纤维素酶及木聚糖酶的降解菌株,滤纸条降解实验显示F8、LB6降解效果良好。通过形态学鉴定和分子鉴定,确定F8为塔宾曲霉(Aspergillus tubingensis),LB1为中华根瘤菌属(Sinorhizobium),LB3为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens),LB5为死谷芽孢杆菌(Bacillus vallismortis),LB6为蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus),其余菌株鉴定为芽孢杆菌属(Bacillus)。2、对F8菌株的液体发酵产酶条件进行优化,通过单因素与正交优化,获得最佳培养基和最适培养条件:碳源3%,氮源1.2%,初始p H 7.0,吐温-80 0.1%,发酵时间3 d、发酵温度35℃,并测得其滤纸酶活为183.25±9.14 U/m L,CMC酶活为416.54±8.53 U/m L,产酶能力明显提高。在发酵温度30℃时发酵时间4 d,测得F8木聚糖酶活是275.21±15.287 U/m L。甜高粱秸秆为碳源,经固体发酵7d,纤维素酶活最高为50.93 U/m L。3、分析F8纤维素酶酶学特性,酶促反应最适p H为3.6,且能稳定保持24 h;温度为60℃时酶活最高,但保持时间短,4 d仅剩19.87%;50℃能保持较长时间,11 d后仍有56.2%。对金属离子影响研究发现,Ca2+、Zn2+、Co2+、K+、Mg2+是纤维素酶促离子,尤其是Ca2+,增幅达到363.21%,Na+影响不大,Mn2+、Hg2+抑制酶活。4、由于玉米秸秆中含有大量木质素,影响纤维素的降解,通过黄孢原毛平革菌与LB3-LB5、F8、黑曲霉构建秸秆降解菌群,最终获得高效降解菌群LB3-LB5。结果表明菌群ZH2、ZH3及单菌F8、黑曲霉降解玉米秸秆效果良好,LB3-LB5与菌群ZH1降解秸秆效果不理想。降解效果最好的是ZH2,秸秆降解率可达51.43%。(本文来源于《兰州交通大学》期刊2018-04-01）
木质纤维素降解率论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
如果按照我国现有生物制品的增长速度计算,到2020年,用于生物制造的玉米消耗量将达到4800万吨以上。发展我国的生物制造产业,可发酵性糖的供应将成为一个日益重要的瓶颈问题。因此,研发非粮可发酵性糖制备技术至关重要。利用丝状真菌的纤维素酶和半纤维素酶可将预处理后的秸秆等非粮生物质
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
木质纤维素降解率论文参考文献
[1].熊乙,杨富裕,倪奎奎,许庆方.微生物在木质纤维素降解中的应用进展[J].草学.2019
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[3].康志超.耐低温木质纤维素降解菌群的构建及其应用研究[D].中国科学院大学(中国科学院东北地理与农业生态研究所).2019
[4].杜娇.白蚁和共生细菌由来木质纤维素降解酶基因的异源表达[D].山东大学.2019
[5].杨毅.产黄青霉半纤维素酶促进木质纤维素降解的机制研究[D].中国农业大学.2018
[6].杨瑞恒,李焱,吴莹莹,唐利华,尚俊军.基于基因组解析不同香菇菌株木质纤维素降解酶体系的差异[J].食用菌学报.2018
[7].艾士奇.木质纤维素降解复合菌系的细菌多样性及其协同作用的宏转录组学解析[D].黑龙江八一农垦大学.2018
[8].高丽伟.草酸青霉木质纤维素降解酶转录激活机制解析及高产菌株构建[D].山东大学.2018
[9].白雪.桧状青霉GH61基因对植物木质纤维素降解的功能研究[D].西北师范大学.2018
[10].刘震飞.秸秆木质纤维素降解菌的筛选及发酵工艺优化的研究[D].兰州交通大学.2018