腐木和玉米秸秆降解菌的筛选及转基因菌1-5功能初步分析

发布时间：2021-02-11 23:30

　　生物质能是太阳能以化学能形式储存在生物质中的能量形式,是人类赖以生存的重要能源之一,是仅次于煤炭、石油、天然气之后的第四大能源。当前,由于生物质能的可再生性的和无污染性使得世界各国竞相开发研究生物质能源。目前,能源微生物的研究多停留在筛选野生菌株,也有极少部分利用基因工程技术来改造菌株使其对生物质有更高的降解效率。如把锰过氧化物酶、木质素过氧化物酶等相关基因转入到毕赤酵母菌或者枯草芽孢杆菌等体内制成工程菌株,来降解植物的木质素。众所周知,不管是锰过氧化物酶,还是木质素过氧化物酶,都是通过改变细胞内的氧化还原状态来促使酶分解木质素、纤维素或者半纤维素。但是,还没有人尝试通过构建植物活性氧蛋白酶载体,把活性氧相关基因转入受体菌株,构成工程菌株降解生物质。本研究尝试了把植物活性氧蛋白酶基因构建载体转入筛选出的合适的野生菌株,成功构建了转基因菌株,并探索调控植物活性氧代谢的酶降解木质素、纤维素以及半纤维素的能力。首先,本研究以生物质如腐木、秸秆等为实验材料,采用愈创木酚法和表型分离法,筛选同降解纤维素、半纤维素或者木质素相关的潜在野生菌株。在该过程中,我们采集南阳师范学院东区校园、中区逸夫楼前... 

【文章来源】：南阳师范学院河南省

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 生物质资源利用现状
    1.3 生物质降解的研究进展
        1.3.1 降解生物质的微生物类群
        1.3.2 生物质降解的相关酶类
    1.4 筛选生物质降解菌的方法
    1.5 应用于生物质降解的基因工程菌研究进展
    1.6 活性氧及其植物相关的活性氧代谢酶类
    1.7 研究目的及意义
2 材料与方法
    2.1 实验仪器
    2.2 实验材料
    2.3 常用实验试剂
    2.4 实验方法
        2.4.1 愈创木酚法筛选木质素降解菌
        2.4.2 降解秸秆工程菌受体菌株筛选与鉴定
        2.4.3 受体菌株感受态细胞制备
        2.4.4 引物设计及订购
        2.4.5 转化
        2.4.6 生长曲线
        2.4.7 菌落PCR
        2.4.8 提取质粒PCR检测
        2.4.9 挑菌培养
        2.4.10 IPTG诱导
        2.4.11 重溶破菌
        2.4.12 SDS-PAGE检测表达蛋白
        2.4.13 Western免疫印迹
        2.4.14 工程菌株对玉米秸秆的降解性能测定
3 结果与分析
    3.1 愈创木酚法筛选木质素降解的菌株
    3.2 降解玉米秸秆菌株的筛选
    3.3 1-5菌株的特性分析
    3.4 1-5菌株感受态的制备
    3.5 转拟南芥活性氧代谢相关基因1-5转基因菌株的构建
    3.6 转基因1-5菌株的鉴定
        3.6.1 菌落PCR与提取质粒检测
        3.6.2 1-5转基因菌株生长曲线
    3.7 1-5转基因菌株总蛋白的提取和Western印迹
        3.7.1 总蛋白提取
        3.7.2 蛋白纯化
    3.8 转基因菌株1-5降解玉米秸秆性能检测
        3.8.1 直观检测木质纤维素含量变化
        3.8.2 玉米秸秆降解过程中木质素等含量变化
4 讨论
    4.1 愈创木酚法筛选腐木木质素降解菌株条件的优化
    4.2 玉米秸秆菌株构建的分析
    4.3 玉米秸秆1-5转基因菌株的特性分析
        4.3.1 蛋白表达分析
        4.3.2 降解秸秆性能分析
    4.4 展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢



本文编号：3029884