摘要 | 第3-5页 |
ABSTRACT | 第5-6页 |
第一章 文献综述 | 第11-52页 |
1.1 前言 | 第11-14页 |
1.2 现有燃料乙醇生产技术 | 第14-17页 |
1.2.1 美国燃料乙醇生产 | 第14-15页 |
1.2.2 巴西燃料乙醇生产 | 第15-17页 |
1.2.3 其它 | 第17页 |
1.3 木质纤维素乙醇 | 第17-26页 |
1.3.1 木质纤维素 | 第18-19页 |
1.3.2 木质纤维素乙醇生产流程 | 第19-20页 |
1.3.3 预处理 | 第20-25页 |
1.3.4 木质纤维素乙醇生产研究热点 | 第25-26页 |
1.4 纤维素酶 | 第26-30页 |
1.4.1 外切葡聚糖酶 | 第27页 |
1.4.2 内切葡聚糖酶 | 第27-28页 |
1.4.3 β-葡萄糖苷酶 | 第28页 |
1.4.4 纤维素酶理化特性 | 第28-29页 |
1.4.5 纤维素酶的来源和商品酶制剂 | 第29-30页 |
1.5 酿酒酵母 | 第30-40页 |
1.5.1 酿酒酵母简介 | 第30-31页 |
1.5.2 酿酒酵母发酵产醇的影响因素 | 第31-36页 |
1.5.3 酿酒酵母的遗传转化 | 第36-37页 |
1.5.4 酿酒酵母交配型 | 第37-40页 |
1.6 纤维素酶在酿酒酵母中的表达研究 | 第40-47页 |
1.6.1 纤维素酶基因在酿酒酵母中表达的影响因素 | 第41-45页 |
1.6.2 纤维素酶基因在酿酒酵母中的表达 | 第45-47页 |
1.7 多倍体和非整倍性酿酒酵母 | 第47-50页 |
1.7.1 多倍体酿酒酵母 | 第48-49页 |
1.7.2 非整倍性酿酒酵母 | 第49页 |
1.7.3 多倍体和非整倍性酿酒酵母的构建方法 | 第49-50页 |
1.8 本实验室已有的工作基础 | 第50页 |
1.9 本论文研究内容、目的及意义 | 第50-52页 |
1.9.1 研究内容 | 第50页 |
1.9.2 目的及意义 | 第50-52页 |
第二章 材料与方法 | 第52-77页 |
2.1 实验材料 | 第52-63页 |
2.1.1 质粒、菌株与引物 | 第52-57页 |
2.1.2 主要实验仪器 | 第57-58页 |
2.1.3 主要试剂 | 第58页 |
2.1.4 培养基 | 第58-60页 |
2.1.5 主要溶液 | 第60-63页 |
2.2 实验方法 | 第63-77页 |
2.2.1 微生物培养 | 第63-64页 |
2.2.2 感受态细胞的制备与转化 | 第64-65页 |
2.2.3 质粒提取 | 第65-66页 |
2.2.4 染色体 DNA 提取 | 第66-67页 |
2.2.5 PCR 扩增反应 | 第67-69页 |
2.2.6 DNA 的限制酶消化 | 第69页 |
2.2.7 DNA 连接反应 | 第69页 |
2.2.8 琼脂糖凝胶电泳 | 第69-70页 |
2.2.9 从琼脂糖中回收 DNA | 第70页 |
2.2.10 核酸的乙醇沉淀纯化 | 第70页 |
2.2.11 脱磷反应 | 第70页 |
2.2.12 DNA 片断末端平滑化 | 第70-71页 |
2.2.13 酵母交配型的 PCR 验证 | 第71页 |
2.2.14 不同交配型酵母细胞之间的杂交 | 第71页 |
2.2.15 酵母高效生孢 | 第71-72页 |
2.2.16 孢子纯化 | 第72页 |
2.2.17 酿酒酵母倍性测定 | 第72页 |
2.2.18 酿酒酵母菌株世代时间测定 | 第72-73页 |
2.2.19 酿酒酵母菌株稳定性测定 | 第73页 |
2.2.20 酶活测定 | 第73-75页 |
2.2.21 酿酒酵母菌株降粘效果测定 | 第75页 |
2.2.22 玉米芯预处理 | 第75页 |
2.2.23 玉米芯/酸碱预处理玉米芯组分测定 | 第75页 |
2.2.24 S. cerevisiae 菌株的评价 | 第75-76页 |
2.2.25 HPLC 测定发酵液中各组分 | 第76-77页 |
第三章 单纤维素酶基因在酿酒酵母中的表达研究 | 第77-108页 |
3.1 外切葡聚糖酶基因克隆及其在菌株 W303-1A 中的非整合形式表达评价 | 第78-82页 |
3.1.1 棘孢曲霉 CBHI 基因克隆及基因表达盒的构建 | 第78-80页 |
3.1.2 瑞氏木霉 CBHI、CBHII 基因克隆及基因表达盒的构建 | 第80-81页 |
3.1.3 外切葡聚糖酶基因在 W303-1A 中的非整合形式表达评价 | 第81-82页 |
3.2 四个带有不同筛选标记的δ-整合质粒构建及其在 W303-1A 中整合纤维素酶基因效果评价 | 第82-93页 |
3.2.1 δ-整合基本质粒 pGEM-T easy-δ seq 的构建 | 第83-84页 |
3.2.2 四个带有不同筛选标记基因的δ-整合质粒构建 | 第84-88页 |
3.2.3 δ-整合质粒在 W303-1A 中整合纤维素酶基因效果评价 | 第88-93页 |
3.3 通过 bgl1 考察倍性(1N~4N)和交配型对δ-整合的外源基因表达、菌株生长及发酵产醇性能的影响 | 第93-99页 |
3.3.1 δ-整合 bgl1 的 1N~4N 系列整倍性菌株构建 | 第93-94页 |
3.3.2 δ-整合 bgl1 的 1N~4N 系列整倍性菌株 BGL 酶活评价 | 第94-95页 |
3.3.3 δ-整合 bgl1 的 1N~4N 系列整倍性菌株在 2%纤维二糖和 2%葡萄糖中的生长和酶活评价 | 第95-96页 |
3.3.4 δ-整合 bgl1 的 1N~4N 系列整倍性菌株在 10%纤维二糖和 10%葡萄糖的生长和发酵比较 | 第96-98页 |
3.3.5 δ-整合 bgl1 的 1N~4N 系列整倍性菌株利用纤维素发酵产醇评价 | 第98-99页 |
3.4 2N~4N 菌株减数分裂孢子菌株筛选以进一步提高 bgl1 表达水平的初步研究 | 第99-106页 |
3.4.1 2N 菌株减数分裂孢子菌株筛选及评价 | 第99-100页 |
3.4.2 3N 菌株减数分裂孢子菌株筛选及评价 | 第100-103页 |
3.4.3 4N 菌株减数分裂孢子菌株筛选及评价 | 第103-104页 |
3.4.4 酿酒酵母 2N~4N 减数分裂孢子菌株生长和稳定性评价 | 第104-106页 |
3.5 本章小结与讨论 | 第106-108页 |
3.5.1 小结 | 第106-107页 |
3.5.2 讨论 | 第107-108页 |
第四章 三类纤维素酶基因在酿酒酵母中共表达及所得菌株利用纤维素发酵产醇评价 | 第108-136页 |
4.1 分步整合策略构建三类纤维素酶基因共表达的 1N 菌株及其评价 | 第108-113页 |
4.1.1 内切葡聚糖酶基因整合得到菌株 W1 | 第109页 |
4.1.2 W1 菌株整合β-葡萄糖苷酶基因得到菌株 W2 | 第109页 |
4.1.3 菌株 W2 整合三种外切葡聚糖酶基因得到菌株 W3 | 第109-110页 |
4.1.4 菌株 W1~W3 评价 | 第110-113页 |
4.2 鸡尾酒δ整合策略构建三类纤维素酶基因共表达的 1N 菌株及其评价 | 第113-118页 |
4.2.1 第一轮鸡尾酒整合得到菌株 LA1 | 第114-115页 |
4.2.2 第二轮鸡尾酒整合得到菌株 LA2 | 第115-116页 |
4.2.3 第三轮鸡尾酒整合得到菌株 LA3 | 第116页 |
4.2.4 第四轮鸡尾酒整合得到菌株 LA4 | 第116-117页 |
4.2.5 菌株 LA1~LA4 的酶活分析 | 第117-118页 |
4.3 从 LA3 构建 2N~4N 整倍性系列菌株及 1N~4N 系列菌株评价 | 第118-124页 |
4.3.1 以 LA3 为出发菌株的 2N~4N 整倍性菌株构建 | 第118-120页 |
4.3.2 1N~4N 整倍性系列菌株的生长和酶活比较 | 第120-122页 |
4.3.3 1N~4N 整倍性系列菌株利用纤维素发酵产醇评价 | 第122-124页 |
4.4 菌株 LA3 与 W3 杂交菌株 Maα-33 的构建及评价 | 第124-126页 |
4.5 菌株 LA3 与工业安琪酵母单倍体菌株杂交菌株的构建及评价 | 第126-127页 |
4.6 菌株 LA3 和 Maα-33 发酵纤维素产醇条件的初步优化 | 第127-133页 |
4.6.1 纤维素酶用量 | 第127-128页 |
4.6.2 商品化 BGL 用量 | 第128-129页 |
4.6.3 营养物 | 第129-130页 |
4.6.4 发酵温度 | 第130-131页 |
4.6.5 接种量 | 第131-133页 |
4.7 本章小结与讨论 | 第133-136页 |
4.7.1 小结 | 第133-134页 |
4.7.2 讨论 | 第134-136页 |
第五章 结论与展望 | 第136-139页 |
5.1 结论 | 第136-137页 |
5.2 创新点 | 第137-138页 |
5.3 展望 | 第138-139页 |
参考文献 | 第139-152页 |
发表论文与参加科研情况说明 | 第152-153页 |
附录一 符号说明 | 第153-154页 |
附录二 棘孢曲霉 CBHI 结构基因序列 | 第154-156页 |
附录三 主要质粒图谱 | 第156-171页 |
致谢 | 第171页 |