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《甘蔗渣降解菌的應(yīng)用研究及其功能基因的克隆表達(dá)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、學(xué)校編碼10390分類號(hào)Q939.9學(xué)號(hào)201211710028密級(jí)碩士學(xué)位論文甘蔗渣降解菌的應(yīng)用研究及其功能基因的克隆表達(dá)指導(dǎo)教師:mm作者姓名:MM申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士學(xué)科專業(yè):牛.物學(xué)研究方向微牛物學(xué)論文提交曰期:2015年04月07日論文答辯日期:2015年05月18日學(xué)位授予單位:大:學(xué)學(xué)位授予日期:2015年06月答辯委員會(huì)主席:研員_論文評(píng)閱人:碩士學(xué)位論文甘蔗渣降解菌的應(yīng)用研究及其功能基因的克隆表達(dá)StudyontheBagasse-DegradingBacteriaoftheirApplication,andCloning,ExpressiontheFunctional
2、Genes學(xué)科門(mén)類:理學(xué)作者姓名:溫鍵指導(dǎo)教師:曾潤(rùn)穎研究員學(xué)科專業(yè):生物學(xué)研究方向:微生物學(xué)學(xué)位授予單位:集美大學(xué)論文答辯日期:2015年05月18日學(xué)術(shù)誠(chéng)信聲明茲呈交的學(xué)位論文,是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外,論文中不包含其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果。本人依法享有和承擔(dān)由此論文產(chǎn)生的權(quán)利和責(zé)任。聲明人(簽名):時(shí)間:1/^‘b?巧保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)聲明本人完全了解集美大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,即:學(xué)校有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件和磁盤(pán),允許論文被查閱和借閱,可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。同意集
3、美大學(xué)可以用不同方式在不同媒體上發(fā)表、傳播學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容。作者(簽名):名隨導(dǎo)師(簽名):時(shí)間:甘蔗渣降解菌的應(yīng)用研究及其功能基因的克隆表達(dá)摘要海洋環(huán)境中含有豐富的微生物資源,基于技術(shù)等原因,只有少部分的海洋微生物被分離、研究及應(yīng)用。由于生活環(huán)境不同于陸地,多數(shù)海洋微生物具有獨(dú)特的生理生化及代謝功能,具有耐鹽、嗜熱、嗜冷等特征,可以說(shuō)海洋環(huán)境比陸地蘊(yùn)含更多極端微生物。深入研究海洋微生物,能夠?yàn)槿祟惈@得更多的生物資源。甘蔗渣是甘蔗制糖后的殘留物,是一種生物質(zhì)資源,主要成分為纖維素、半纖維素和木質(zhì)素,本研究采用原位富集方法,于近海及深海環(huán)境中富集甘蔗渣降解菌。首先利用分子生態(tài)學(xué)方
4、法研究了兩個(gè)富集位點(diǎn)下未培養(yǎng)甘蔗渣降解菌的菌群組成情況。結(jié)果顯示兩個(gè)文庫(kù)均有各自較為明顯的優(yōu)勢(shì)菌群:深海文庫(kù)優(yōu)勢(shì)細(xì)菌類群為變形菌門(mén),其中γ-變形菌綱在深海文庫(kù)中的豐度最大;近海文庫(kù)優(yōu)勢(shì)細(xì)菌類群為擬桿菌門(mén)。同時(shí),從兩個(gè)富集樣品分離得到29株細(xì)菌,主要屬于變形菌門(mén)與厚壁菌門(mén)兩個(gè)類群,與未培養(yǎng)得到的優(yōu)勢(shì)菌群一致。對(duì)從深海環(huán)境中分離到的兩株芽孢桿菌GZ03、GZ04降解甘蔗渣的情況進(jìn)行了分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩株菌均能在甘蔗渣降解上具有應(yīng)用價(jià)值:兩個(gè)菌株能夠降解甘蔗渣產(chǎn)較高濃度還原糖,離子色譜結(jié)果顯示降解產(chǎn)物為葡萄糖、果糖混合液;通過(guò)GZ03菌株產(chǎn)還原糖單因素條件優(yōu)化實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),菌株產(chǎn)還原糖最適培養(yǎng)基為
5、2%甘蔗渣(60目)、3%NaCl、蒸餾水配置,產(chǎn)還原糖最適條件為:4%接種量、35℃搖床培養(yǎng)60h;GZ04菌株采用固體發(fā)酵方法可降解甘蔗渣半纖維素,于28℃恒溫發(fā)酵5d,半纖維素質(zhì)量減少20%。本研究也針對(duì)這兩株菌一些參與甘蔗渣降解的酶類進(jìn)行了研究。對(duì)菌株GZ03進(jìn)行全基因組測(cè)序,分析測(cè)序結(jié)果,對(duì)其中編碼果聚糖蔗糖酶基因GH5進(jìn)行克隆表達(dá)。果聚糖蔗糖酶的最適水解溫度為30℃,最適pH為6.0,最適蔗糖濃度為400mM。果聚糖最適合成條件為:30℃、pH7.8、蔗糖濃度400mM,并且在36h合成量最大。對(duì)GZ04菌株產(chǎn)的木聚糖酶進(jìn)行酶學(xué)性質(zhì)研究,發(fā)現(xiàn)該酶的最適溫度為40℃,最適pH
6、值為5.0,在40℃環(huán)境下具有良好的穩(wěn)定性,并且在不同pH環(huán)境下均能維持較高酶活力。合理使用甘蔗渣,減少生產(chǎn)廢料,實(shí)現(xiàn)蔗渣資源的可循環(huán)、可發(fā)展利用日益受到關(guān)注,而開(kāi)發(fā)海洋來(lái)源的細(xì)菌降解甘蔗渣制糖是當(dāng)前高效利用甘蔗渣的新途徑。綜上所述,本研究從海洋環(huán)境中分離得到兩株芽孢桿菌均有潛在的應(yīng)用價(jià)值,能夠?yàn)楹侠硎褂酶收嵩峁┬滤悸?,在利用海洋微生物降解甘蔗渣制糖?yīng)用上提供了理論依據(jù),發(fā)掘了海洋微生物功能基因,為木質(zhì)纖維的合理利用提供了更為廣闊的研究及應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞海洋細(xì)菌;原位富集;甘蔗渣降解菌;果聚糖蔗糖酶IStudyontheBagasse-DegradingBacteriaoftheir
7、Application,andCloning,ExpressiontheFunctionalGenesAbstractSugarcanebagasseisoneofthemostabundantbyproductsofagroindustryinsouthChinaaswellastheworld.Bagasseasakindofbiomassresources,ismainlycomposedoflignocellulosicmaterial