| 摘要 | 第4-6页 |
| abstract | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第16-34页 |
| 1.1 研究背景 | 第16-18页 |
| 1.1.1 生物能源研究 | 第16-17页 |
| 1.1.1.1 纤维素水解研究现状 | 第16页 |
| 1.1.1.2 纤维素水解研究存在的问题 | 第16-17页 |
| 1.1.2 植物细胞壁再生研究 | 第17-18页 |
| 1.1.2.1 植物细胞壁再生研究现状 | 第17-18页 |
| 1.1.2.2 植物细胞壁再生研究过程中的挑战 | 第18页 |
| 1.2 植物细胞壁结构 | 第18-21页 |
| 1.2.1 多糖 | 第19-20页 |
| 1.2.1.1 纤维素 | 第19-20页 |
| 1.2.1.2 半纤维素和果胶 | 第20页 |
| 1.2.2 糖蛋白 | 第20-21页 |
| 1.3 生物质预处理技术 | 第21-23页 |
| 1.3.1 物理预处理技术 | 第21页 |
| 1.3.2 化学预处理技术 | 第21-22页 |
| 1.3.3 生物预处理技术 | 第22-23页 |
| 1.3.3.1 植物酶解反应的常用水解酶 | 第22-23页 |
| 1.3.3.2 水解酶之间的协同作用 | 第23页 |
| 1.4 生物质成像技术 | 第23-32页 |
| 1.4.1 原子力学显微镜(Atomic Force Microscopy,AFM) | 第24页 |
| 1.4.2 AFM工作原理和结构 | 第24-26页 |
| 1.4.3 AFM操作模式 | 第26-27页 |
| 1.4.3.1 接触模式(Contact AFM) | 第26-27页 |
| 1.4.3.2 非接触模式(Non-contact AFM) | 第27页 |
| 1.4.3.3 轻敲模式(ACmodeor Tapping AFM) | 第27页 |
| 1.4.4 PicoTREC(Topography and Recognition imaging) | 第27-29页 |
| 1.4.5 AFM探针的化学修饰 | 第29-30页 |
| 1.4.6 基底表面样品的固定 | 第30-32页 |
| 1.5 本课题的研究意义、研究内容 | 第32-34页 |
| 1.5.1 研究意义 | 第32页 |
| 1.5.2 研究内容 | 第32-34页 |
| 第二章 糖结合模块分子-纤维素的单分子相互作用研究 | 第34-44页 |
| 2.1 引言 | 第34-35页 |
| 2.2 实验部分 | 第35-39页 |
| 2.2.1 实验原料及设备 | 第35-37页 |
| 2.2.1.1 晶体纤维素的制备 | 第35页 |
| 2.2.1.2 重组体CBM 3a的制备 | 第35页 |
| 2.2.1.3 实验试剂 | 第35-36页 |
| 2.2.1.4 主要实验设备 | 第36-37页 |
| 2.2.2 实验步骤 | 第37-39页 |
| 2.2.2.1 AFM探针镀膜(金和镍) | 第37页 |
| 2.2.2.2 CBM 3a修饰AFM探针 | 第37-38页 |
| 2.2.2.3 CBM 3a与纤维素作用力的AFM单分子动态力学光谱(SMDFS)测定 | 第38页 |
| 2.2.2.4 CBM 3a-纤维素动力学实验 | 第38-39页 |
| 2.3 实验结果与讨论 | 第39-43页 |
| 2.3.1 CBM 3a与晶体纤维素相互作用力研究 | 第39-40页 |
| 2.3.2 CBM 3a-纤维素相互作用的动力学研究 | 第40-43页 |
| 2.4 本章小结 | 第43-44页 |
| 第三章 植物细胞壁结构及降解的单分子研究 | 第44-57页 |
| 3.1 引言 | 第44页 |
| 3.2 实验部分 | 第44-46页 |
| 3.2.1 实验原料及设备 | 第44-45页 |
| 3.2.1.1 杨树树干样本制备 | 第44页 |
| 3.2.1.2 主要实验试剂 | 第44-45页 |
| 3.2.2 实验步骤 | 第45-46页 |
| 3.2.2.1 CBH I/β-G水解自然细胞壁实验 | 第46页 |
| 3.2.2.2 EG水解自然细胞壁实验 | 第46页 |
| 3.3 实验结果与讨论 | 第46-55页 |
| 3.3.1 自然细胞壁及转基因细胞壁结构、成分对比 | 第46-49页 |
| 3.3.2 CBH I/β-G酶水解细胞壁研究 | 第49-52页 |
| 3.3.2.1 细胞壁表面粗糙度在水解过程变化 | 第50-51页 |
| 3.3.2.2 纤维素降解与细胞壁结构关系 | 第51-52页 |
| 3.3.3 EG酶水解细胞壁研究 | 第52-55页 |
| 3.4 本章小结 | 第55-57页 |
| 第四章 提取纤维素酶解机理研究 | 第57-76页 |
| 4.1 引言 | 第57-58页 |
| 4.2 实验部分 | 第58-61页 |
| 4.2.1 实验原料和试剂 | 第58-59页 |
| 4.2.2 实验步骤 | 第59-61页 |
| 4.2.2.1 预处理样品化学成分的红外光谱表征 | 第59页 |
| 4.2.2.2 高效阴离子交换色谱(HPAEC)对CBH I和CBH I/β-G水解纤维素产物的分析 | 第59页 |
| 4.2.2.3 预处理纤维素被EG、CBH I和全酶水解的AFM成像实验 | 第59-60页 |
| 4.2.2.4 单纤维分别被EG和CBH I水解的实时AFM成像实验 | 第60-61页 |
| 4.3 实验结果与讨论 | 第61-74页 |
| 4.3.1 预处理样品化学成分分析 | 第61-62页 |
| 4.3.2 纤维素被CBH I和CBH I/β-G水解的产物高效阴离子交换色谱(HPAEC)分析 | 第62-63页 |
| 4.3.3 预处理纤维素被EG、CBH I、CBH I/β-G和全酶水解过程分析 | 第63-66页 |
| 4.3.4 单纤维被EG水解的实时AFM单分子分析 | 第66-69页 |
| 4.3.5 单个晶体纤维被CBH I水解的实时AFM单分子分析 | 第69-74页 |
| 4.3.5.1 单纤维在水解过程中剥离结构分析 | 第72-73页 |
| 4.3.5.2 多个单纤维在水解过程中剥离结构高度统计分析 | 第73-74页 |
| 4.4 本章小结 | 第74-76页 |
| 第五章 植物细胞壁再生长的单分子识别研究 | 第76-102页 |
| 5.1 引言 | 第76页 |
| 5.2 实验部分 | 第76-81页 |
| 5.2.1 实验原料及设备 | 第76-80页 |
| 5.2.1.1 拟南芥细胞 | 第76-78页 |
| 5.2.1.2 拟南芥原生质体 | 第78-79页 |
| 5.2.1.3 实验试剂 | 第79-80页 |
| 5.2.1.4 实验设备 | 第80页 |
| 5.2.2 实验步骤 | 第80-81页 |
| 5.2.2.1 细胞壁染色 | 第80页 |
| 5.2.2.1.1 细胞壁再生过程中纤维素染色 | 第80页 |
| 5.2.2.2 识别抗体修饰AFM探针 | 第80-81页 |
| 5.2.2.3 原生质在AFM基底上的固定 | 第81页 |
| 5.2.2.4 细胞壁再生过程中AFM识别实验 | 第81页 |
| 5.3 实验结果与讨论 | 第81-101页 |
| 5.3.1 细胞壁染色结果 | 第81-84页 |
| 5.3.1.1 原生质体纤维素和果胶染色结果 | 第81-82页 |
| 5.3.1.2 纤维素在细胞壁再生过程中荧光变化 | 第82-84页 |
| 5.3.2 细胞壁再生过程中纤维素的AFM识别信号变化 | 第84-86页 |
| 5.3.3 细胞壁再生过程中阿拉伯半乳糖蛋白(AGP)的AFM识别信号变化 | 第86-92页 |
| 5.3.3.1 JIM 14抗体识别AGP研究 | 第87-89页 |
| 5.3.3.2 JIM 13抗体识别AGP研究 | 第89-90页 |
| 5.3.3.3 LM 2抗体识别AGP研究 | 第90-92页 |
| 5.3.4 细胞壁再生过程中果胶的AFM识别信号变化 | 第92-98页 |
| 5.3.4.1 LM 5抗体识别果胶研究 | 第93-95页 |
| 5.3.4.2 LM 13抗体识别果胶研究 | 第95-98页 |
| 5.3.5 细胞壁再生过程中纤维素、阿拉伯半乳糖和果胶再生关系 | 第98-101页 |
| 5.4 本章小结 | 第101-102页 |
| 第六章 总结与展望 | 第102-105页 |
| 6.1 结论 | 第102-103页 |
| 6.2 本论文的创新点 | 第103页 |
| 6.3 研究的展望 | 第103-105页 |
| 参考文献 | 第105-119页 |
| 致谢 | 第119-120页 |
| 在学期间的研究成果及所获荣誉 | 第120-121页 |
