| 摘要 | 第1-4页 |
| ABSTRACT | 第4-10页 |
| 第一章 文献综述 | 第10-33页 |
| ·异丁醇及其生产方法 | 第10-12页 |
| ·异丁醇的理化性质 | 第10页 |
| ·异丁醇的功能与用途 | 第10-11页 |
| ·异丁醇的生产现状 | 第11-12页 |
| ·合成生物学 | 第12-15页 |
| ·合成生物学的定义 | 第12页 |
| ·合成生物学的主要研究内容 | 第12页 |
| ·合成生物学的研究与发展趋势 | 第12-15页 |
| ·合成生物学研究异丁醇进展 | 第15-24页 |
| ·异丁醇生物合成途径及其调控机制 | 第15-17页 |
| ·宿主菌对异丁醇的压力响应及其调节机制 | 第17-19页 |
| ·异丁醇合成菌株构建研究 | 第19-20页 |
| ·异丁醇合成菌株优化策略 | 第20-24页 |
| ·基因组尺度代谢网络模型研究进展 | 第24-30页 |
| ·系统生物学 | 第25-26页 |
| ·细胞代谢网络模型 | 第26-27页 |
| ·细胞代谢网络模型算法 | 第27-28页 |
| ·细胞代谢网络模型应用 | 第28-30页 |
| ·本文主要研究内容 | 第30-33页 |
| 第二章 枯草芽孢杆菌异丁醇合成菌株构建方法 | 第33-69页 |
| ·实验材料 | 第34-41页 |
| ·菌种、质粒及引物 | 第34-36页 |
| ·培养基 | 第36-37页 |
| ·主要试剂 | 第37-39页 |
| ·主要溶液 | 第39-40页 |
| ·主要仪器 | 第40-41页 |
| ·实验方法 | 第41-51页 |
| ·菌株对异丁醇的耐受性分析 | 第41-42页 |
| ·引物设计及基因测序 | 第42页 |
| ·大肠杆菌感受态细胞的制备及转化 | 第42-43页 |
| ·细菌质粒 DNA 的提取 | 第43页 |
| ·细菌基因组 DNA 的提取 | 第43页 |
| ·DNA 片段的回收和纯化 | 第43-44页 |
| ·重组质粒的构建 | 第44-45页 |
| ·琼脂糖凝胶电泳 | 第45页 |
| ·枯草芽孢杆菌转化 | 第45-46页 |
| ·枯草芽孢杆菌总 RNA 提取 | 第46页 |
| ·RNA 样品处理及纯度、浓度检测 | 第46-47页 |
| ·Real-time PCR（RT-PCR） | 第47-48页 |
| ·B. subtilis 异丁醇合成菌株培养条件 | 第48-49页 |
| ·菌体浓度、生物量及葡萄糖含量测定 | 第49页 |
| ·代谢产物分析方法 | 第49页 |
| ·酶活分析方法 | 第49-51页 |
| ·结果与讨论 | 第51-68页 |
| ·菌株异丁醇耐受性分析 | 第51-52页 |
| ·异源 Ehrlich 途径构建 | 第52-56页 |
| ·异源 Ehrlich 途径对异丁醇合成菌株的影响 | 第56-60页 |
| ·KIV 生物合成途径构建 | 第60-62页 |
| ·KIV 途径对异丁醇生物合成的影响 | 第62-63页 |
| ·B. subtilis 异丁醇合成菌株 BSUL03 遗传稳定性分析 | 第63-64页 |
| ·菌株 BSUL03 代谢特征分析 | 第64-66页 |
| ·不同发酵方式对 BSUL03 异丁醇合成的影响 | 第66-68页 |
| ·小结 | 第68-69页 |
| 第三章 枯草芽孢杆菌异丁醇合成菌株基因组尺度代谢网络模型构建及验证 | 第69-100页 |
| ·异丁醇合成菌株 BSUL03 模型构建 | 第70-75页 |
| ·添加异丁醇生物合成特征反应 | 第70页 |
| ·完善菌株代谢网络 | 第70-73页 |
| ·菌株 BSUL03 基因组尺度代谢网络模型 | 第73-75页 |
| ·靶基因预测 | 第75-81页 |
| ·基元模式计算 | 第75页 |
| ·基于底物吸收速率的相对通量计算 | 第75-76页 |
| ·菌株理论得率计算 | 第76页 |
| ·靶基因预测模型调试 | 第76-78页 |
| ·基元模式分析与合理筛选 | 第78-79页 |
| ·通量相关性与灵活度分析 | 第79-80页 |
| ·菌株 BSUL03 靶基因预测结果 | 第80-81页 |
| ·代谢网络模型及靶基因预测验证 | 第81-99页 |
| ·实验材料 | 第81-84页 |
| ·实验方法 | 第84-87页 |
| ·结果与讨论 | 第87-99页 |
| ·小结 | 第99-100页 |
| 第四章 模型指导的菌株理性代谢途径改造 | 第100-121页 |
| ·实验材料 | 第101-104页 |
| ·菌种、质粒与引物 | 第101-103页 |
| ·培养基 | 第103页 |
| ·主要试剂 | 第103-104页 |
| ·主要仪器 | 第104页 |
| ·主要溶液 | 第104页 |
| ·实验方法 | 第104-106页 |
| ·Overlap Extension PCR | 第104-105页 |
| ·PGI，G6PD，UdhA 酶活测定 | 第105页 |
| ·胞内还原力辅因子 NAD(P)+与 NAD(P)H 测定 | 第105-106页 |
| ·结果与讨论 | 第106-119页 |
| ·pgi 缺失突变株 BSUL06 构建 | 第106-108页 |
| ·菌株 BSUL06 生长特性分析 | 第108-109页 |
| ·失活 PGI 对胞内原还力及异丁醇生物合成的影响 | 第109-111页 |
| ·zwf 过表达菌株 BSUL07 构建 | 第111-113页 |
| ·菌株 BSUL07 生长特性分析 | 第113页 |
| ·过表达 G6PD 对胞内还原力及异丁醇生物合成的影响 | 第113-115页 |
| ·异源转氢酶 UdhA 过表达菌株 BSUL08 构建 | 第115-117页 |
| ·BSUL08 菌株生长及异丁醇生物合成特征 | 第117-119页 |
| ·小结 | 第119-121页 |
| 第五章 结论与展望 | 第121-124页 |
| ·主要结论 | 第121-122页 |
| ·创新点 | 第122页 |
| ·展望 | 第122-124页 |
| 参考文献 | 第124-139页 |
| 发表论文和参加科研情况说明 | 第139-141页 |
| 附录 | 第141-156页 |
| 致谢 | 第156页 |
