摘要
纤维素资源是自然界中重要的可再生资源，真菌能够分泌纤维素酶降解纤维素，目前研究最多的木霉、曲霉等真菌，只能在常温下产生纤维素酶，产酶体系存在容易被杂菌污染、降解效率低等问题。因此，有必要发现研究新的纤维素降解微生物及其产生的纤维素酶。 嗜热真菌能适应较高的培养温度，具有较强的产纤维素酶分解纤维素的能力。本研究从实验室获取了纤维素降解菌株，并对其进行了形态学及生理学表征，研究了培养温度、pH、碳源及氮源种类等条件对嗜热毁丝霉生长的影响;通过正交试验法，测定不同条件下嗜热毁丝霉产生的CMC酶（CMCase）活力，优化了嗜热毁丝霉产纤维素酶的发酵条件，包括碳源、氮源、温度、pH、转速等;并对温度、pH等对CMCase的影响以及CMC酶的热稳定性和pH稳定性进行了研究;采用RNA-seq技术对嗜热毁丝霉进行转录组测序并进行有效分析，研究以CMC-Na为唯一碳源相对于葡萄糖对菌株基因表达的影响，将差异表达基因与数据库进行了比对。主要结果如下: 1.探究了温度、pH、碳源、氮源等因子对嗜热毁丝霉生长的影响，发现嗜热毁丝霉在PDA培养基上的最适生长温度是40～45℃,最适生长pH是6～7。在种子培养基中，蔗糖等二糖作碳源，蛋白胨、酵母膏等有机氮作氮源更有利于嗜热毁丝霉的生长。 2.通过正交试验优化后的发酵培养基组成成分为:葡萄糖2.0g ·L-1、淀粉3.0 g ·L-1、蔗糖 15.0g ·L-1、（NH4）2SO4 1.0 g ·L-1、酵母膏 3.0 g ·L-1、KH2PO4 2.0 g ·L-1,CaCl2 ·H2O0.3 g·L-1,MgSO4·7H2O 0.5 g·L-1,FeSO4·7H2O 0.005 g·L-1。优化后的培养条件为:培养基pH 5.5,培养温度50℃、摇床转速160 r·min-1。 3.对嗜热毁丝霉粗酶液的性质研究发现,CMC酶最适作用温度为60～70℃,最适作用pH为5～6。CMC酶具有耐热性和耐酸性。 4.转录组测序分析发现CMC-Na组相对于葡萄糖组共有2443个基因上调,2151个基因下调。将这些差异基因比对GO和KEGG数据库，发现在细胞成分中，嗜热毁丝霉的细胞核和核糖体合成与代谢相关基因发生变化，蔗糖与淀粉代谢通路中与降解纤维素相关的外切葡聚糖酶、内切葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶基因所在通路均有显著上调。
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