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棉粕中含有丰富的粗蛋白,但因其毒性物质-棉酚的存在,限制了其在畜牧业中的应用。棉粕有效的脱毒方法有很多,如化学法、物理脱毒法、微生物发酵脱毒法等,目前对微生物发酵法的研究较多,在脱毒的同时还能提高饲料的营养价值,但至今对微生物发酵脱毒的机理仍不清楚。本试验以醋酸棉酚为唯一碳源,从环境中筛选到多株对棉酚具有高效降解作用的菌种,选取降解效果最佳的菌种对其培养条件和生长特性进行分析,并在最佳培养条件下对目的菌株进行转录组分析。主要的研究结果如下:试验一:环境中棉酚降解菌群的筛选及分析利用醋酸棉酚为唯一碳源,从棉花种植基地土壤及羊瘤胃液中筛选并获得一批能够降解棉酚的菌种,基于16SrRNA及18SrRNA基因序列信息,系统考察了环境中产棉酚降解菌的群体组成和结构,结果显示该菌群由3种真菌5种细菌组成,分别为黑曲霉AN-1、青霉P-1、季也蒙毕赤酵母M-1、枯草芽孢杆菌BS-1、地衣芽孢杆菌BL-1、哈尔滨乳杆菌LH-1、干酪乳杆菌LC-1、红平红球菌RE-1。这8种微生物在分类上被归为Ascomycota（子囊菌门）、Firmicutes（厚壁菌门）、Actinobacteria（放线菌门）3个门（亚门）。扫描电镜及透射电镜对菌种进行观察,结果表明棉酚对每个菌的形态及内部结构造成不同程度的破坏,反映了不同菌种对棉酚的耐受能力差异。其中黑曲霉AN-1及红平红球菌RE-1对棉酚的耐受率较高。在同等条件下对棉粕进行单菌发酵,结果显示筛选得到的菌种对棉粕中的棉酚均有较好的降解作用,其中降解效果最好的菌株为RE-1及AN-1,其降解率分别达到81.0%和76.08%,与扫描电镜与透射电镜结果一致。试验二:棉酚降解菌AN-1培养条件的研究对降解率较高的菌种AN-1进行培养条件的研究,获得其在棉酚培养基上的最佳生长状态,为后续转录组测序的研究奠定基础。最佳pH的确定:配制pH分别为4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5的PDA和0.20%醋酸棉酚的液体培养基和固体培养基,接种棉酚降解菌AN-1,在30℃的培养箱中72h。结果显示,菌AN-1在PDA及醋酸棉酚培养基中最适生长pH值均为6.0,且在PDA培养基中的生长状态优于醋酸棉酚中的生长状态。不同碳源对AN-1的影响:将AN-1接种在最优pH的PDA及0.20%醋酸棉酚液体培养基培养中,30℃培养,测定其生长曲线,并配制相应的固体培养基,观察其生长状态。结果显示,AN-1在PDA培养基中的生长状态要优于其在棉酚培养基中的生长状态,在PDA培养基中生长的AN-1在48 h时达到稳定期;在醋酸棉酚培养基中的AN-1生长速度更为缓慢,在60h时达到稳定期。最佳温度的确定:配制pH为6.0的PDA和0.20%醋酸棉酚的液体和固体培养基,分别置于22℃、26℃、30℃、34℃、38℃、42℃、46℃恒温培养箱培养。结果显示,菌AN-1在PDA及醋酸棉酚培养基中最适生长生长温度为34℃,且在PDA培养基中的生长状态优于醋酸棉酚中的生长状态。最佳醋酸棉酚浓度的确定:配制pH为6.0、醋酸棉酚浓度分别为0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%、0.30%的液体及固体培养基,置于恒温培养箱中最优温度34℃条件下培养。结果显示,当醋酸棉酚添加量超过0.20%时,AN-1的生长状态明显下降,醋酸棉酚的最适添加量为0.20%。试验三:棉酚降解菌AN-1转录组学的研究对在正常PDA培养基和棉酚培养基上生长72 h后的棉酚降解菌AN-1进行高通量转录组测序,对其进行GO、KEGG分析,推测黑曲霉AN-1对降解棉酚的相关过程,并随机选取5个基因对转录组测序结果进行荧光定量PCR验证。GO分析得到有25112条unigene被注释,从生物过程、分子功能及细胞组分三个方面进行分析类聚,其所占比例依次为40.1%、29.48%及30.42%,参与生物过程的基因表达差异最为明显。通过KEGG分析得到有10424条结果被注释,参与物质代谢通路的有4697条;参与生物合成通路的有1894条;参与信息信号的通路有928条,在基因表达差异显著的通路中合成代谢所占比例最多。表达量差异分析得到421个基因的表达量上调,470个基因的表达量下降,差异表达的基因中结点基因为ANI1408124（Aldehyde deydrogenase）。通过荧光定量PCR验证,结果显示选取的5个基因的差异表达量与转录组测序结果分析基本一致,转录组测序结果可靠。