| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 第1章 绪论 | 第17-39页 |
| 1.1 研究目的与意义 | 第17-18页 |
| 1.2 能源现状及发展趋势 | 第18-20页 |
| 1.3 丁醇及微生物发酵产丁醇 | 第20-28页 |
| 1.3.1 丁醇的特性及应用 | 第20-21页 |
| 1.3.2 正丁醇的微生物发酵生产 | 第21-24页 |
| 1.3.3 异丁醇的微生物发酵生产 | 第24-27页 |
| 1.3.4 丁醇微生物发酵生产过程中存在的问题 | 第27-28页 |
| 1.4 纤维素生物质的开发与利用 | 第28-32页 |
| 1.4.1 纤维素生物质的应用前景 | 第28-30页 |
| 1.4.2 纤维素生物质的水解与糖化 | 第30-32页 |
| 1.5 纤维素为原料的生物发酵产丁醇过程 | 第32-37页 |
| 1.5.1 纤维素底物发酵生产丁醇的工艺 | 第32-34页 |
| 1.5.2 纤维素基质发酵产丁醇研究 | 第34-36页 |
| 1.5.3 纤维素基质发酵产丁醇过程中存在的问题 | 第36-37页 |
| 1.6 课题来源及主要研究内容 | 第37-39页 |
| 1.6.1 课题来源 | 第37页 |
| 1.6.2 主要研究内容 | 第37-39页 |
| 第2章 材料与方法 | 第39-61页 |
| 2.1 实验材料 | 第39-44页 |
| 2.1.1 菌株、质粒及样品 | 第39-40页 |
| 2.1.2 实验培养基 | 第40-41页 |
| 2.1.3 实验试剂和酶 | 第41页 |
| 2.1.4 主要溶液的配制 | 第41页 |
| 2.1.5 实验中PCR引物 | 第41-44页 |
| 2.2 实验方法 | 第44-61页 |
| 2.2.1 具纤维素降解能力芽孢杆菌的筛选 | 第44页 |
| 2.2.2 具纤维素降解能力芽孢杆菌的酶活力分析 | 第44-46页 |
| 2.2.3 具纤维素降解能力芽孢杆菌的鉴定 | 第46-47页 |
| 2.2.4 菌株W12异丁醇耐受能力的分析 | 第47-48页 |
| 2.2.5 酿酒酵母总RNA的提取及c DNA的合成 | 第48-49页 |
| 2.2.6 基因aro10与adh2的克隆以及质粒构建 | 第49-50页 |
| 2.2.7 表达质粒电击转化蜡样芽孢杆菌W12 | 第50-51页 |
| 2.2.8 转化子W12-RD与W12-DR中基因表达水平的检测 | 第51页 |
| 2.2.9 蜡样芽孢杆菌W12-RD与W12-DR菌株产丁醇发酵 | 第51-52页 |
| 2.2.10 蜡样芽孢杆菌als S基因的克隆及过表达质粒p MA5-SRD的构建 | 第52-53页 |
| 2.2.11 蜡样芽孢杆菌pfl B基因敲除质粒的构建 | 第53-54页 |
| 2.2.12 蜡样芽孢杆菌pta基因敲除质粒的构建 | 第54-55页 |
| 2.2.13 降解纤维素发酵高产异丁醇的工程菌株构建 | 第55-56页 |
| 2.2.14 一步法降解纤维素发酵生产异丁醇 | 第56-57页 |
| 2.2.15 纤维素的酶水解糖化条件优化 | 第57-58页 |
| 2.2.16 纤维素基质分步糖化发酵产正丁醇 | 第58-59页 |
| 2.2.17 纤维素基质同步糖化发酵产正丁醇 | 第59页 |
| 2.2.18 共培养体系降解纤维素厌氧发酵产正丁醇 | 第59-61页 |
| 第3章 微生物降解纤维素发酵产正丁醇的研究 | 第61-78页 |
| 3.1 纤维素酶粗酶液的制备及糖化条件优化 | 第62-67页 |
| 3.1.1 绿色木霉纤维素酶粗酶液的生产 | 第62页 |
| 3.1.2 中心组合响应面法优化酶解糖化条件 | 第62-65页 |
| 3.1.3 纤维素基质酶解糖化的响应面分析与验证 | 第65-67页 |
| 3.2 酶法水解纤维素基质发酵产正丁醇 | 第67-71页 |
| 3.2.1 分步糖化发酵产正丁醇 | 第67-68页 |
| 3.2.2 同步糖化发酵产正丁醇 | 第68-70页 |
| 3.2.3 糖化发酵过程的碳平衡分析 | 第70-71页 |
| 3.3 共培养体系发酵产正丁醇 | 第71-75页 |
| 3.3.1 复合菌系N3与丙酮丁醇梭菌ATCC824共培养发酵产正丁醇 | 第72-73页 |
| 3.3.2 速生梭菌N3-2 与丙酮丁醇梭菌ATCC824共培养发酵产正丁醇 | 第73-74页 |
| 3.3.3 共培养发酵过程的碳平衡分析 | 第74-75页 |
| 3.4 纤维素基质发酵生产正丁醇的潜力分析 | 第75-76页 |
| 3.5 本章小结 | 第76-78页 |
| 第4章 具纤维素降解能力异丁醇宿主菌的筛选及特性研究 | 第78-91页 |
| 4.1 降解纤维素合成异丁醇宿主菌株的筛选 | 第79-82页 |
| 4.1.1 降解纤维素合成异丁醇宿主菌株的初筛 | 第79-81页 |
| 4.1.2 降解纤维素异丁醇途径宿主菌株的复筛 | 第81-82页 |
| 4.2 降解纤维素异丁醇途径宿主菌株的鉴定 | 第82-85页 |
| 4.2.1 降解纤维素异丁醇途径宿主菌株的形态学鉴定 | 第82-83页 |
| 4.2.2 降解纤维素异丁醇途径宿主菌株的生理生化鉴定 | 第83-84页 |
| 4.2.3 降解纤维素异丁醇途径宿主菌株的分子生物学鉴定 | 第84-85页 |
| 4.3 蜡样芽孢杆菌W12菌株产酶特性的研究 | 第85-88页 |
| 4.3.1 不同碳源对蜡样芽孢杆菌W12菌株纤维素酶活的影响 | 第85-86页 |
| 4.3.2 发酵p H值对蜡样芽孢杆菌W12菌株纤维素酶活的影响 | 第86-87页 |
| 4.3.3 发酵温度对蜡样芽孢杆菌W12菌株纤维素酶活的影响 | 第87-88页 |
| 4.3.4 金属离子对蜡样芽孢杆菌W12菌株纤维素酶活的影响 | 第88页 |
| 4.4 蜡样芽孢杆菌W12菌株异丁醇耐受特性的研究 | 第88-90页 |
| 4.5 本章小结 | 第90-91页 |
| 第5章 降解纤维素发酵产异丁醇基因工程菌株的构建 | 第91-103页 |
| 5.1 基因aro10、adh2的扩增及表达质粒p MA5-RD、p MA5-DR的构建 | 第92-96页 |
| 5.1.1 酿酒酵母总RNA的提取 | 第92页 |
| 5.1.2 基因aro10及adh2的扩增与融合 | 第92-94页 |
| 5.1.3 质粒p MA5-RD与p MA5-DR的构建 | 第94-96页 |
| 5.2 工程菌株W12-RD与W12-DR的构建 | 第96-98页 |
| 5.2.1 电击转化电压的选择 | 第96-97页 |
| 5.2.2 工程菌株W12-RD与W12-DR的构建与验证 | 第97页 |
| 5.2.3 遗传稳定性分析 | 第97-98页 |
| 5.3 不同基因连接顺序对基因表达、产异丁醇效率的影响 | 第98-100页 |
| 5.4 不同前体物质对异丁醇合成途径终产物的影响 | 第100-102页 |
| 5.5 本章小结 | 第102-103页 |
| 第6章 降解纤维素发酵产异丁醇工程菌合成途径的强化 | 第103-121页 |
| 6.1 基因als S的过表达 | 第104-108页 |
| 6.1.1 基因als S的扩增 | 第104-105页 |
| 6.1.2 过表达质粒p MA5-SRD的构建 | 第105-106页 |
| 6.1.3 菌株W12-SRD的构建 | 第106-107页 |
| 6.1.4 基因als S过表达菌株W12-SRD的验证 | 第107-108页 |
| 6.2 基因pfl B的敲除 | 第108-112页 |
| 6.2.1 基因pfl B上下游序列的扩增及融合 | 第108-109页 |
| 6.2.2 抗性基因Cam扩增及敲除质粒的构建 | 第109-111页 |
| 6.2.3 基因pfl B的敲除及验证 | 第111-112页 |
| 6.3 基因pta的敲除 | 第112-116页 |
| 6.3.1 基因pta上下游序列的扩增及融合 | 第112-113页 |
| 6.3.2 抗性基因Tet的扩增及敲除质粒的构建 | 第113-115页 |
| 6.3.3 基因pta的敲除及验证 | 第115-116页 |
| 6.4 工程菌株W12-C2B的特性验证 | 第116-117页 |
| 6.4.1 工程菌株W12-C2B中基因表达的定量分析 | 第116页 |
| 6.4.2 工程菌株W12-C2B遗传稳定性分析 | 第116-117页 |
| 6.5 一步法降解纤维素发酵产异丁醇 | 第117-119页 |
| 6.6 与现有产异丁醇基因工程菌株的比较 | 第119-120页 |
| 6.7 本章小结 | 第120-121页 |
| 结论 | 第121-123页 |
| 参考文献 | 第123-138页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 | 第138-140页 |
| 致谢 | 第140-141页 |
| 个人简历 | 第141页 |
