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1、學(xué)校編碼10390分類號Q939.9學(xué)號201211710028密級碩士學(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申請學(xué)位級別: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月答辯委員會主席:研員_論文評閱人: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)科門類：理學(xué)作者姓名：溫鍵指導(dǎo)教師：曾潤穎研究員學(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人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。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）：時間：1/^‘b?巧保護(hù)知識產(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，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)果顯示兩個文庫均有各自較為明顯的優(yōu)勢菌群：深海文庫優(yōu)勢細(xì)菌類群為變形菌門，其中γ-變形菌綱在深海文庫中的豐度最大；近海文庫優(yōu)勢細(xì)菌類群為擬桿菌門。同時，從兩個富集樣品分離得到29株細(xì)菌，主要屬于變形菌門與厚壁菌門兩個類群，與未培養(yǎng)得到的優(yōu)勢菌群一致。對從深海環(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)用價值：兩個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%。本研究也針對這兩株菌一些參與甘蔗渣降解的酶類進(jìn)行了研究。對菌株GZ03進(jìn)行全基因組測序，分析測序結(jié)果，對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，而開發(fā)海洋來源的細(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)用價值，能夠?yàn)楹侠硎褂酶收嵩峁┬滤悸罚诶煤Ｑ笪⑸锝到飧收嵩铺菓?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
