纖維素高效降解菌的篩選及離子束誘變研究.pdf

1、纖維素是地球上最豐富的有機物質(zhì),世界上每年生成的有機物質(zhì)約有一半為纖維素類物質(zhì),但其水解、利用均很困難,絕大部分都被棄置,如何更有效的利用纖維素資源已成為當(dāng)今世界的熱門課題之一。自然界中的纖維素類物質(zhì)大部分是由微生物降解,因此對纖維素降解菌的篩選及人工改造是未來纖維素利用的重要途徑。本研究通過不同來源的材料篩選纖維素降解菌,利用低能Ar+離子對篩選菌株進行誘變,選育纖維素高效降解突變株,并對突變株CBH基因的分子變化進行了研究。獲得如下

2、主要結(jié)果： 1從腐葉下的泥土、造紙廠排放的污水及腐木共篩選得到6株降解纖維素菌株,通過相對酶活的比較,最終得到一株纖維素高效降解菌,命名為280TS。形態(tài)學(xué)觀察和ITS序列分子鑒定,將280TS菌歸屬于青霉屬(Penicillium)。 2對280TS進行發(fā)酵產(chǎn)酶條件的優(yōu)化,發(fā)現(xiàn)其最適產(chǎn)酶溫度為30℃,最適產(chǎn)酶pH為6.0,發(fā)酵培養(yǎng)120小時達到產(chǎn)酶高峰。 3利用低能Ar+離子注入孢子,研究了存活率和纖維素

3、降解能力突變率,結(jié)果顯示在Ar+注入能量為15keV時,適宜的注入劑量為2.08×1015 Ar+/cm2。 4經(jīng)過兩輪誘變和篩選,得到了1株高效降解纖維素的突變菌株,經(jīng)傳代實驗表明該菌株在高效降解纖維素的遺傳性狀上表現(xiàn)穩(wěn)定,酶活測定突變株CMC酶活提高了3.4倍,FPA酶活提高了4.3倍。 5通過RT-PCR克隆了出發(fā)菌和突變菌cbhII基因,經(jīng)Blast分析表明出發(fā)菌與綠色木霉cbhII基因的同源性達到80％以上