| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第1章 文献综述 | 第12-36页 |
| 1.1 正丁醇的基本性质、用途及合成方法 | 第12-14页 |
| 1.1.1 正丁醇的理化性质及应用 | 第12-13页 |
| 1.1.2 利用木质纤维素产正丁醇的兴起 | 第13-14页 |
| 1.2 木质纤维素处理过程中抑制剂的产生及胁迫机制 | 第14-22页 |
| 1.2.1 木质纤维素的结构及预处理 | 第14-16页 |
| 1.2.2 抑制剂的产生 | 第16-20页 |
| 1.2.3 呋喃类化合物 | 第20-21页 |
| 1.2.4 小分子脂肪酸 | 第21页 |
| 1.2.5 酚类化合物 | 第21-22页 |
| 1.3 生物法产正丁醇的菌株代谢系统 | 第22-27页 |
| 1.3.1 正丁醇合成的代谢途径 | 第22-24页 |
| 1.3.2 丙酮丁醇梭菌产正丁醇的代谢调控 | 第24-27页 |
| 1.4 系统生物学在解析梭菌胞内代谢规律方面的研究进展 | 第27-32页 |
| 1.4.1 代谢组学技术在梭菌正丁醇发酵中的应用 | 第28-29页 |
| 1.4.2 蛋白质组学技术在梭菌正丁醇发酵中的应用 | 第29-30页 |
| 1.4.3 转录组学技术在梭菌正丁醇发酵中的应用 | 第30-32页 |
| 1.5 本文的研究思路及内容 | 第32-36页 |
| 1.5.1 本文研究思路 | 第32-33页 |
| 1.5.2 本文研究内容 | 第33-36页 |
| 第2章 代谢轮廓分析结合途径富集揭示丙酮丁醇梭菌胞内代谢调控规律 | 第36-60页 |
| 2.1 实验材料 | 第36-39页 |
| 2.1.1 菌株和培养基 | 第36-37页 |
| 2.1.2 主要试剂 | 第37-38页 |
| 2.1.3 主要仪器 | 第38-39页 |
| 2.2 实验方法 | 第39-42页 |
| 2.2.1 丙酮丁醇梭菌的培养 | 第39页 |
| 2.2.2 生物量及残糖测定 | 第39页 |
| 2.2.3 发酵产物的测定 | 第39-40页 |
| 2.2.4 代谢组样品制备 | 第40页 |
| 2.2.5 胞内代谢物的GC-MS检测 | 第40-41页 |
| 2.2.6 GC-MS质谱数据解谱和分析 | 第41页 |
| 2.2.7 代谢组数据的多元统计分析 | 第41页 |
| 2.2.8 代谢途径的富集 | 第41-42页 |
| 2.3 结果与讨论 | 第42-59页 |
| 2.3.1 丙酮丁醇梭菌的发酵特征 | 第42-43页 |
| 2.3.2 胞内代谢物的检测与鉴定 | 第43-47页 |
| 2.3.3 代谢物的分类和途径富集 | 第47-48页 |
| 2.3.4 影响细胞生长与丁醇生产的关键代谢物和代谢途径分析 | 第48-54页 |
| 2.3.5 关键代谢物的添加对细胞生长及丁醇合成的影响 | 第54-56页 |
| 2.3.6 胞内代谢组变化对菌体生长和丁醇合成的影响 | 第56-59页 |
| 2.4 本章小结 | 第59-60页 |
| 第3章 代谢组学解析丙酮丁醇梭菌对糠醛、甲酸和酚的胁迫响应机制 | 第60-82页 |
| 3.1 实验材料 | 第60-61页 |
| 3.1.1 菌株和培养基 | 第60-61页 |
| 3.1.2 主要试剂 | 第61页 |
| 3.1.3 实验仪器 | 第61页 |
| 3.2 实验方法 | 第61页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第61-79页 |
| 3.3.1 三类抑制剂的耐受性分析和发酵性能比较 | 第61-64页 |
| 3.3.2 PLS-DA模型揭示三种抑制剂胁迫机制的共性 | 第64-70页 |
| 3.3.3 糠醛胁迫下的胞内代谢特性分析 | 第70-74页 |
| 3.3.4 甲酸胁迫下的胞内代谢特性分析 | 第74-77页 |
| 3.3.5 苯酚胁迫下胞内代谢特性分析 | 第77-79页 |
| 3.4 本章小结 | 第79-82页 |
| 第4章 基于蛋白组学的抑制剂胁迫下胞内关键代谢途径分析 | 第82-104页 |
| 4.1 实验材料 | 第82-84页 |
| 4.1.1 菌株和培养基 | 第82页 |
| 4.1.2 主要试剂 | 第82-83页 |
| 4.1.3 实验仪器 | 第83-84页 |
| 4.2 实验方法 | 第84-87页 |
| 4.2.1 二维凝胶电泳 | 第84-86页 |
| 4.2.2 蛋白点的质谱鉴定 | 第86-87页 |
| 4.3 结果和讨论 | 第87-101页 |
| 4.3.1 中心碳代谢 | 第88-93页 |
| 4.3.2 氨基酸以及氨酰-tRNA的合成代谢 | 第93-95页 |
| 4.3.3 能量及核酸相关代谢 | 第95-98页 |
| 4.3.4 细胞壁合成、水解酶及膜蛋白 | 第98-99页 |
| 4.3.5 芽孢、鞭毛及转运系统 | 第99-100页 |
| 4.3.6 转录、翻译调控及分子伴侣 | 第100-101页 |
| 4.4 本章小结 | 第101-104页 |
| 第5章 转录组学揭示丙酮丁醇梭菌对不同酚类物质的胁迫响应机制 | 第104-138页 |
| 5.1 实验材料 | 第105-106页 |
| 5.1.1 菌株和培养基 | 第105页 |
| 5.1.2 主要试剂 | 第105-106页 |
| 5.1.3 实验仪器 | 第106页 |
| 5.2 实验方法 | 第106-111页 |
| 5.2.1 丙酮丁醇梭菌总RNA的提取 | 第106-107页 |
| 5.2.2 构建链特异性的转录文库 | 第107-108页 |
| 5.2.3 聚类和测序 | 第108页 |
| 5.2.4 数据过滤及质量控制 | 第108页 |
| 5.2.5 基因序列的组装 | 第108-109页 |
| 5.2.6 Reads在染色体上的密度分布情况 | 第109页 |
| 5.2.7 基因表达水平分析 | 第109-110页 |
| 5.2.8 差异基因表达分析 | 第110-111页 |
| 5.2.9 差异表达基因的KEGG途径注释 | 第111页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第111-134页 |
| 5.3.1 不同酚类处理条件下的发酵特性 | 第111-113页 |
| 5.3.2 不同酚类处理条件下的胞内基因转录表达轮廓概览 | 第113-115页 |
| 5.3.3 阿魏酸条件下的转录特性分析 | 第115-118页 |
| 5.3.4 丁香醛条件下的转录特性分析 | 第118-119页 |
| 5.3.5 p-香豆酸条件下的转录特性分析 | 第119-122页 |
| 5.3.6 香草醛条件下的转录特性分析 | 第122-128页 |
| 5.3.7 探讨酚类物质胁迫下胞内中心碳代谢的转录表达变化 | 第128-133页 |
| 5.3.8 探讨酚类胁迫下胞内压力相关基因的转录表达变化 | 第133-134页 |
| 5.4 本章小结 | 第134-138页 |
| 第6章 结论与展望 | 第138-142页 |
| 6.1 本文主要结论 | 第138-139页 |
| 6.2 本文主要创新点 | 第139-140页 |
| 6.3 展望 | 第140-142页 |
| 参考文献 | 第142-166页 |
| 发表论文和参加科研情况说明 | 第166-168页 |
| 附录 | 第168-190页 |
| 致谢 | 第190-191页 |
