| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 符号表 | 第18-21页 |
| 引言 | 第21-22页 |
| 1 文献综述 | 第22-44页 |
| 1.1 生物丁醇概述 | 第22-26页 |
| 1.1.1 丁醇的理化性质及应用 | 第22页 |
| 1.1.2 产丁醇微生物及代谢途径 | 第22-25页 |
| 1.1.3 ABE发酵历史 | 第25页 |
| 1.1.4 ABE发酵存在的技术问题 | 第25-26页 |
| 1.2 丙酮丁醇梭菌生理代谢特征 | 第26-30页 |
| 1.2.1 碳源代谢 | 第26页 |
| 1.2.2 糖酵解代谢 | 第26页 |
| 1.2.3 产酸代谢 | 第26-27页 |
| 1.2.4 产氢代谢 | 第27页 |
| 1.2.5 产酸/产溶剂阶段转化 | 第27-28页 |
| 1.2.6 产溶剂代谢 | 第28-29页 |
| 1.2.7 丙酮丁醇梭菌胁迫应激机制 | 第29-30页 |
| 1.3 生物丁醇研究进展 | 第30-41页 |
| 1.3.1 基于生物质资源的经济型发酵策略 | 第30-34页 |
| 1.3.2 基于过程工程技术的代谢调控策略 | 第34-37页 |
| 1.3.3 基于基因/代谢工程技术的内源改造策略 | 第37-40页 |
| 1.3.4 基于内源/外源调控策略下的转录组学分析 | 第40-41页 |
| 1.4 微量锌离子对微生物代谢的多效调控机制 | 第41-42页 |
| 1.4.1 微量锌离子的生物学功能 | 第41-42页 |
| 1.4.2 微量锌离子添加在生物能源领域中的应用 | 第42页 |
| 1.5 研究工作目标和思路 | 第42-44页 |
| 2 微量锌离子添加对丙酮丁醇梭菌ABE发酵的调控作用 | 第44-56页 |
| 2.1 引言 | 第44页 |
| 2.2 实验材料与方法 | 第44-47页 |
| 2.2.1 菌种 | 第44页 |
| 2.2.2 培养基 | 第44-45页 |
| 2.2.3 仪器和设备 | 第45页 |
| 2.2.4 实验试剂 | 第45页 |
| 2.2.5 菌种培养 | 第45-46页 |
| 2.2.6 产物测定方法 | 第46-47页 |
| 2.3 结果与讨论 | 第47-55页 |
| 2.3.1 微量锌离子最适作用水平优化 | 第47-49页 |
| 2.3.2 微量锌离子调控功能的底物特异性 | 第49-55页 |
| 2.4 本章小结 | 第55-56页 |
| 3 微量锌离子对丙酮丁醇梭菌胁迫耐受性的调控作用 | 第56-69页 |
| 3.1 引言 | 第56页 |
| 3.2 实验材料与方法 | 第56-57页 |
| 3.2.1 菌种 | 第56页 |
| 3.2.2 培养基 | 第56页 |
| 3.2.3 仪器和设备 | 第56页 |
| 3.2.4 实验试剂 | 第56-57页 |
| 3.2.5 菌种培养 | 第57页 |
| 3.2.6 不同胁迫条件下的ABE发酵 | 第57页 |
| 3.2.7 产物测定方法 | 第57页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第57-68页 |
| 3.3.1 甲酸胁迫耐受 | 第57-59页 |
| 3.3.2 乙酸胁迫耐受 | 第59-60页 |
| 3.3.3 丁酸胁迫耐受 | 第60-62页 |
| 3.3.4 丁醇胁迫耐受 | 第62-64页 |
| 3.3.5 锌离子与碳酸钙对木糖代谢与丁醇胁迫耐受的协同调控 | 第64-66页 |
| 3.3.6 锌离子与碳酸钙对ABE发酵的协同调控 | 第66-68页 |
| 3.4 本章小结 | 第68-69页 |
| 4 微量锌离子对丙酮丁醇梭菌胞内代谢水平的影响 | 第69-79页 |
| 4.1 引言 | 第69页 |
| 4.2 实验材料与方法 | 第69-71页 |
| 4.2.1 菌种 | 第69页 |
| 4.2.2 培养基 | 第69页 |
| 4.2.3 仪器和设备 | 第69页 |
| 4.2.4 实验试剂 | 第69页 |
| 4.2.5 菌种培养 | 第69页 |
| 4.2.6 胞内代谢物提取方法 | 第69-70页 |
| 4.2.7 LC-ESI/MS分析条件 | 第70-71页 |
| 4.2.8 胞外产物测定方法 | 第71页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第71-78页 |
| 4.3.1 胞内代谢物定量分析模式及标准曲线 | 第71-73页 |
| 4.3.2 中心碳代谢变化 | 第73-76页 |
| 4.3.3 能量代谢变化 | 第76页 |
| 4.3.4 氧化还原水平变化 | 第76-78页 |
| 4.4 本章小结 | 第78-79页 |
| 5 微量锌离子对丙酮丁醇梭菌胞内全局转录水平的影响 | 第79-105页 |
| 5.1 引言 | 第79页 |
| 5.2 实验材料与方法 | 第79-82页 |
| 5.2.1 菌种 | 第79页 |
| 5.2.2 培养基 | 第79页 |
| 5.2.3 仪器和设备 | 第79页 |
| 5.2.4 实验试剂 | 第79页 |
| 5.2.5 菌种培养 | 第79-80页 |
| 5.2.6 菌体收集及保存 | 第80页 |
| 5.2.7 胞内总RNA提取 | 第80-81页 |
| 5.2.8 RNA-Seq文库构建、测序及信息分析 | 第81页 |
| 5.2.9 实时荧光定量PCR(q-RT-PCR)验证 | 第81-82页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第82-104页 |
| 5.3.1 RNA样本选择方案及依据 | 第82-83页 |
| 5.3.2 全局转录水平统计分析结果 | 第83-89页 |
| 5.3.3 碳源转运/代谢相关基因表达差异性分析 | 第89-94页 |
| 5.3.4 中心碳代谢相关基因表达差异性分析 | 第94-98页 |
| 5.3.5 关键转录调控基因表达差异性分析 | 第98-100页 |
| 5.3.6 胁迫响应基因表达水平差异性分析 | 第100-103页 |
| 5.3.7 q-RT-PCR验证结果 | 第103-104页 |
| 5.4 本章小结 | 第104-105页 |
| 6 基于葡萄糖转运调控策略的工程菌株构建 | 第105-129页 |
| 6.1 引言 | 第105页 |
| 6.2 实验材料与方法 | 第105-117页 |
| 6.2.1 菌种和质粒 | 第105页 |
| 6.2.2 引物 | 第105页 |
| 6.2.3 培养基及抗生素 | 第105-108页 |
| 6.2.4 玉米秸秆预处理及酶解液的制备 | 第108页 |
| 6.2.5 分子生物学操作 | 第108-116页 |
| 6.2.6 仪器和设备 | 第116页 |
| 6.2.7 实验试剂 | 第116页 |
| 6.2.8 菌种培养 | 第116页 |
| 6.2.9 不同胁迫条件下的ABE发酵 | 第116-117页 |
| 6.2.10 胞内ATP与NADH提取及测定 | 第117页 |
| 6.2.11 产物测定方法 | 第117页 |
| 6.2.12 q-RT-PCR验证 | 第117页 |
| 6.3 结果与讨论 | 第117-128页 |
| 6.3.1 构建表达载体酶切电泳及测序验证 | 第117页 |
| 6.3.2 基于葡萄糖转运调控策略的ABE发酵 | 第117-123页 |
| 6.3.3 过表达glcG对丙酮丁醇梭菌胁迫耐受性的影响 | 第123-124页 |
| 6.3.4 过表达glcG对胞内能量代谢、氧化还原水平及碳流分配的影响 | 第124-125页 |
| 6.3.5 基于木质纤维素类生物质资源的ABE发酵 | 第125-128页 |
| 6.4 本章小结 | 第128-129页 |
| 7 结论、创新点与展望 | 第129-131页 |
| 7.1 结论 | 第129页 |
| 7.2 创新点 | 第129-130页 |
| 7.3 展望 | 第130-131页 |
| 参考文献 | 第131-147页 |
| 附录 | 第147-156页 |
| 作者简介 | 第156-157页 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 | 第157-158页 |
| 致谢 | 第158页 |
