| 致谢 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-7页 |
| Abstract | 第7页 |
| 中英文缩写对照表 | 第12-13页 |
| 第一章 文献综述 | 第13-33页 |
| 1.1 木糖及木糖醇概述 | 第13-14页 |
| 1.2 木糖醇的功能及市场 | 第14-15页 |
| 1.3 木糖醇的产能及生产方式 | 第15-21页 |
| 1.3.1 木糖醇的化学合成 | 第16页 |
| 1.3.2 木糖醇的生物转化 | 第16-21页 |
| 1.4 生产木糖醇微生物的分子生物学改造策略 | 第21-25页 |
| 1.4.1 CCR效应的消除 | 第22页 |
| 1.4.2 木糖代谢途径的改造 | 第22-23页 |
| 1.4.3 木糖还原酶的改造 | 第23页 |
| 1.4.4 木糖醇的转运系统改造 | 第23-24页 |
| 1.4.5 副产物阿拉伯糖醇的消除 | 第24-25页 |
| 1.5 重组大肠杆菌发酵生产木糖醇的研究进展 | 第25-28页 |
| 1.5.1 木糖还原酶基因在大肠杆菌中的异源表达 | 第25-26页 |
| 1.5.2 内源性辅酶NAD(P)H对木糖醇生产效率的影响 | 第26-28页 |
| 1.6 基因组编辑技术的发展和应用 | 第28-31页 |
| 1.6.1 传统基因组编辑技术的发展现状 | 第28-29页 |
| 1.6.2 CRISPR/Cas9编辑技术的发展 | 第29-31页 |
| 1.7 本课题的研究内容和意义 | 第31-33页 |
| 第二章 基于CRISPR/Cas9技术的整合型表达菌株的构建 | 第33-49页 |
| 2.1 引言 | 第33页 |
| 2.2 实验材料 | 第33-37页 |
| 2.2.1 菌株和质粒 | 第33-36页 |
| 2.2.2 仪器和设备 | 第36页 |
| 2.2.3 常用试剂、试剂盒和培养基配方 | 第36-37页 |
| 2.3 实验方法 | 第37-45页 |
| 2.3.1 CRISPR-Cas9质粒的构建 | 第37-41页 |
| 2.3.2 基因组基因替换方法操作 | 第41-42页 |
| 2.3.3 基因替换验证 | 第42页 |
| 2.3.4 SDS-PAGE蛋白胶 | 第42-44页 |
| 2.3.5 种子液制备 | 第44页 |
| 2.3.6 摇瓶发酵 | 第44页 |
| 2.3.7 糖和糖醇的液相检测方法 | 第44-45页 |
| 2.4 结果与讨论 | 第45-47页 |
| 2.4.1 CRISPR-Cas9构建整合型表达菌株 | 第45-46页 |
| 2.4.2 重组菌摇瓶发酵生产木糖醇 | 第46-47页 |
| 2.5 小结 | 第47-49页 |
| 第三章 葡萄糖代谢途径改造强化胞内辅酶NADPH再生 | 第49-67页 |
| 3.1 引言 | 第49页 |
| 3.2 实验材料 | 第49-52页 |
| 3.2.1 菌株和质粒 | 第49页 |
| 3.2.2 仪器和试剂 | 第49-52页 |
| 3.3 实验方法 | 第52-57页 |
| 3.3.1 大肠杆菌葡萄糖代谢通路分析 | 第52-53页 |
| 3.3.2 不同位点整合对木糖还原酶的表达影响 | 第53-56页 |
| 3.3.3 内源性辅酶的定量测定[87] | 第56页 |
| 3.3.4 大肠杆菌溶源化改造 | 第56-57页 |
| 3.3.5 摇瓶发酵实验 | 第57页 |
| 3.4 结果与讨论 | 第57-66页 |
| 3.4.1 EMP途径基因敲除对胞内辅酶含量的影响 | 第57-60页 |
| 3.4.2 不同位点整合木糖还原酶基因对其转录水平的影响 | 第60-61页 |
| 3.4.3 单个基因替换对内源性辅酶生成量和木糖醇产量的影响 | 第61-62页 |
| 3.4.4 组合敲除不同基因对内源性辅酶和木糖醇产量的影响 | 第62-66页 |
| 3.5 小结 | 第66-67页 |
| 第四章 木糖还原酶整合模块拷贝数的优化 | 第67-72页 |
| 4.1 引言 | 第67页 |
| 4.2 实验材料 | 第67-68页 |
| 4.3 实验方法 | 第68页 |
| 4.3.1 基因多拷贝整合 | 第68页 |
| 4.3.2 大肠杆菌RNA的提取 | 第68页 |
| 4.3.3 RT-qPCR对探究最佳拷贝数数量 | 第68页 |
| 4.3.4 摇瓶发酵对木糖醇生产能力的验证 | 第68页 |
| 4.4 结果与讨论 | 第68-70页 |
| 4.4.1 mRNA水平与木糖还原酶拷贝数的关系 | 第68-69页 |
| 4.4.2 不同拷贝数的菌株木糖醇的生产能力 | 第69-70页 |
| 4.5 小结 | 第70-72页 |
| 第五章 利用半纤维素水解液发酵生产木糖醇 | 第72-80页 |
| 5.1 引言 | 第72页 |
| 5.2 实验材料 | 第72-73页 |
| 5.3 实验方法 | 第73-74页 |
| 5.3.1 发酵原料的处理 | 第73-74页 |
| 5.3.2 一级种子液培养 | 第74页 |
| 5.3.3 二级种子液培养 | 第74页 |
| 5.3.4 发酵过程控制 | 第74页 |
| 5.4 结果与讨论 | 第74-79页 |
| 5.4.1 摇瓶发酵结果 | 第74-76页 |
| 5.4.2 利用半纤维素水解液和木糖母液发酵生产木糖醇 | 第76-79页 |
| 5.5 小结 | 第79-80页 |
| 第六章 结论与展望 | 第80-84页 |
| 6.1 结论 | 第80-81页 |
| 6.2 展望 | 第81-84页 |
| 6.2.1 进一步增加木糖醇对葡萄糖的得率 | 第81-82页 |
| 6.2.2 阿拉伯糖代谢通路增强 | 第82页 |
| 6.2.3 木糖残糖的消除 | 第82-83页 |
| 6.2.4 生物质资源的综合利用 | 第83-84页 |
| 参考文献 | 第84-93页 |
| 个人简介 | 第93页 |
