β-葡萄糖苷酶（β-D-Glucosidase,EC3.2.1.21）,属于纤维素酶类,是三种纤维素分解酶中的重要组成成分之一,它能够水解结合于末端非还原性的β-D-葡萄糖键,同时释放出β-D-葡萄糖和相应的配基。β-葡萄糖苷酶有较广泛的工业应用,可用来降解纤维素生产生物乙醇、改善食品风味、转化大豆异黄酮糖苷化合物、制备低聚龙胆糖、防治病虫害等。但目前工业用β-葡萄糖苷酶多数来源于木霉等真菌,反应条件（如温度、pH）适应范围相对较窄,且酶活力偏低,造成经济成本较高,制约β-葡萄糖苷酶的广泛应用。为获得酶学特性优良且酶活力高的β-葡萄糖苷酶,本研究用黑龙江玉米秸秆土壤微生物群落成功构建了一个高质量的宏基因组文库,并利用功能筛选法从文库中筛选到一个新型β-葡萄糖苷酶基因bgl2238,该基因全长2238 bp,可编码745个氨基酸,通过氨基酸序列分析,预测Bgl2238蛋白分子大小为80.67 kDa,pI值为4.95,是一种结构较稳定、疏水性高且无信号肽序列的酸性蛋白质;经同源性分析,发现其与来源于Bacteroides thetaiotaomicron的β-葡萄糖苷酶（GenBank:WP₀48691945.1）具有58%的相似性,属于GH3超家族和GH3C超家族酶。通过PCR技术扩增bgl2238基因,并成功构建重组表达载体pET-32a（+）-bgl2238,以E.coli BL21（DE3）为宿主菌株,对其进行高效表达。重组Bgl2238菌株表达条件的优化结果显示,Bgl2238最佳诱导温度和时间分别为25℃、11 h,IPTG最适诱导浓度为1.0 mM,此时表达量为10.42 U/ml。对重组酶Bgl2238的酶学性质进行研究,发现重组Bgl2238最适反应pH和温度分别为6.10,44℃,该酶最大比活达到29.1 U/mg,且在4⁵0℃范围内,热处理重组Bgl2238 4 h后仍保留75%以上的酶活力,热稳定性较好。以4-硝基苯基-β-D-吡喃葡萄糖苷（pNPG）为底物时其Vmax=576uM/min,Km=0.296 mM,以纤维二糖为底物时,其Vmax=572 uM/min,Km=0.543 mM。不同浓度的K+、Na+、Fe²⁺、Mg²⁺、Mn²⁺、Cu²⁺、Ca²⁺、Co²⁺、Zn²⁺和Ni²⁺对酶活力均有较大促进作用,其中Fe²⁺对Bgl2238酶活力的促进作用最大,10 mM Fe²⁺使酶活力高达260%;低浓度1 mM的SDS、EDTA和咪唑对β-葡萄糖苷酶Bgl2238酶活力有较弱的抑制作用,在100 mM时,SDS、EDTA和咪唑对酶的抑制作用加强;尿素、盐酸胍和异硫氰酸胍在1 mM时对β-葡萄糖苷酶Bgl2238的酶活力均有促进作用,在高浓度时,Bgl2238酶活力仍分别保留97%、52%、48%。有机溶剂DMSO、甲醇、乙醇、异丙醇、Triton X-100在1 mM时对β-葡萄糖苷酶Bgl2238的酶活力均有促进作用,在高浓度时,对酶均有一定的抑制作用,但令人感兴趣的是,DMSO浓度高达100 mM时,Bgl2238的酶活力仍保留85%以上,此外Triton X-100浓度的升高反而促进重组Bgl2238的酶活力,说明重组Bgl2238对有机溶剂有较好的耐受性,在工业应用中具有很好的应用前景。葡萄糖作为β-葡萄糖苷酶酶促反应的产物,对酶促反应有一定的反馈抑制作用,但当葡萄糖浓度为1.0 M时,Bgl2238剩余酶活为56%左右,表明Bgl2238对葡萄糖有一定的耐受性。将bgl2238基因克隆到酵母表达载体上,并转入酿酒酵母菌株INVSC1中,得到可溶性高表达的重组蛋白,表达量达17.1 U/ml,比活力为38.7 U/mg。本论文成功构建高质量的黑龙江玉米秸秆土壤宏基因组文库,获得了一个新型的β-葡萄糖苷酶基因,将其在原核系统中表达后,对重组酶的酶学性质进行了研究,并探索了该基因在真核表达系统中的表达情况。本论文的研究结果不但拓宽了b-葡萄糖苷酶的种类和研究领域,对于丰富纤维素酶的来源、加强未培养微生物中纤维素酶的应用研究都具有一定的价值。