导　　师： 王菊芳; 李志勇

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 随着能源及环境问题日益突出,开发可再生能源已经成为人类的共识。其中以生物质为原料制取的工业乙醇,作为一种清洁可再生能源,是替代石油等化石燃料的必然趋势。以纤维素和半纤维素为主要成分的植物生物质是地球上含量最丰富的可再生资源,因此,利用微生物对其进行转化生产乙醇具有重要的意义。嗜热厌氧菌具有木质纤维素降解能力,能够代谢生物质中大部分的糖产乙醇,但是其乙醇耐受性一般较低,限制了工业化的应用,同时,其全局性的乙醇耐受性机理研究较少。本文主要通过全基因组测序、转录组测序分析、代谢工程改造嗜热厌氧杆菌Thermoanaerobacterium aotearoense△ldh,从基因遗传、乙醇胁迫的瞬时响应及长时间适应过程三个方面研究嗜热厌氧杆菌的乙醇耐受性机制。经过410次的外源高浓度乙醇胁迫驯化嗜热厌氧杆菌T.aotearoense△ldh,获得了能够耐受6%（v/v）乙醇浓度的突变株T.aotearoense ET7,相比起始菌株乙醇耐受性提高了100%。对突变株ET7进行基因组重测序,通过与参考序列T.aotearoense SCUT27进行比对,样品ET7基因组共发现113个单核苷酸多态性（SNP）突变,20个插入或缺失（InDel）突变。其中蛋白质编码区（CDS区）共发现111个突变位点,分布在100个基因上,总的突变率为3.73%,有氨基酸突变的基因总共有83个,含多个突变位点的基因5个。以T.aotearoense△ldh为出发菌株,在其生长到对数期前期(OD600=1),分别加入0%、2%、3%浓度的乙醇,分别在乙醇胁迫后的10min、45 min、120 min取样,提取RNA进行转录组测序。发现△ldh随着乙醇胁迫时间的延长,差异表达基因（DEGs）数目逐渐减少,差异倍数逐渐增大;与2%乙醇浓度下的样品相比,在3%的乙醇胁迫下DEGs数目更多,差异倍数更大。通过三种乙醇浓度下△ldh的DEGs两两比对,发现三个取样时间点分别有1214,1021,669个DEGs。再对这�

关 键 词： 嗜热厌氧杆菌 乙醇耐受性 全基因组测序 转录组测序 代谢工程改造

领　　域： []