与海洋动物、植物一样，海洋微生物也是一类重要的可再生的海洋自然资源，是丰富的基因库。尤其经过长期环境适应，海洋微生物作为产酶资源具有突出的特点和优势：具有显著的耐压、耐碱、耐盐、耐冷和多物种等特性；代谢易于调控，在低温条件下具有相对较高的活性。这些性质使得低温酶在工业应用和基础研究诸多方面引起浓厚兴趣，从而赋予海洋微生物酶独特的应用前景。 本文从黄海和东海的海底泥样中分离到51株海洋真菌，对其中6株产纤维素酶量较高的菌株进行了较为详细的研究。这6株海洋真菌的最适生长温度均在15-25℃，最高生长温度均不超过37℃。其中一株编号为FSOlO的菌株的纤维素酶活性最高，对其生长的适冷性和它产生的纤维素酶的冷活性进行了研究。另对其培养条件及影响产酶的因素也进行了分析，得到最优化的产酶培养基。 FSOlO菌株的最适生长温度为15℃，最高生长温度不超过37℃，在O℃也能够正常生长和产生孢子，属于典型的适冷菌。其最适产酶温度为15℃，在液体发酵培养基中培养3d，纤维素酶活力达到23.6U/ml。显微镜下观察发现FSOlO菌株的营养菌丝呈白色，有隔膜，产生青霉特有的帚状分生孢子头，未发现有性孢子，未见孢子囊和子囊壳等特化的细胞和组织体。形态学特征初步鉴定该海洋真菌为青霉。为进一步鉴定FS010菌株，我们通过通用引物PCR克隆了该菌株的1 8S rDNA基因，扩增长度为1797bp，测序结果分析表明和产黄青霉(Penicillium chrysogenum)KCTC6052的1 8S rDNA相似性最高，达99.2％。另克隆了该菌株线粒体小亚基rDNA基因，测序结果分析和1 8S rDNA基因的分析结果一致，因此我们判断适冷海洋青霉FS010属于产黄青霉。 采用生物信息学手段分析了8种丝状真菌外切葡聚糖纤维二糖水解酶I(CBHI)序列的保守性，发现CBHI进化具有高度的保守性。根据蛋白保守序列设计兼并引物，PCR扩增得到约1.0kb片段。测序结果显示该片段与构巢曲霉(AspergillusNidulans)cbhl相似性最高(79％)。在此基础上，采用热不对称嵌套PCR方法首次克隆了适冷产黄青霉FS010的cbhl基因。该基因含有长1590bp的开放阅读框，编码529个氨基酸，氨基酸序列中含有3个潜在的N-乙酰糖基化位点。对氨基酸序列同源性分析表明该蛋白属于糖苷水解酶第七家族。Southern杂交显示cbhl基因在基因组中以单拷贝存在。RT-PCR分析了9种碳源对cbhl基因表达的影响，结果显示纤维二糖和龙胆二糖是强诱导物，乳糖和木糖也能不同程度诱导基因表达。将cbhl cDNA在酿酒酵母中表达，重组CBHl分子量为62kDa，酶活性为102.4U/mg，重组酶最适作用温度为45℃，最适pH值为5.5。 产黄青霉是许多酶制剂和抗生素的工业生产菌株，研究产黄青霉基因表达调控可以为产黄青霉的工业育种提供必要的理论依据。采用TAIL-PCR克隆了产黄青霉cbhl基因的1316bp的5’调控区。同源性分析表明该调控区序列和其它丝状真菌cbhl启动子没有相似性，说明是一个新启动子。分析了该启动子序列中潜在的转录因子结合位点，发现存在CREI、ACEI、ACEII和CCAAT增强因子结合基序。对启动子进行5’定向缺失。以uidA为报告基因，构建了全长及3个不同长度缺失启动子表达载体pcbhl、pcbhldl、pcbhld2和pcbhld3。将4种报告质粒分别与携带乙酰胺酶基因的载体p3S2共转化出发菌株FS010。转化子点杂交结果显示4种报告载体均已整合到产黄青霉染色体中。GUS酶活测定结果显示在诱导培养基上4种表达质粒转化子均有GUS活性。其中，全长启动子GUS活性最高(316.8u/rag)。随着启动子缺失长度的增加，GUS活性逐步降低。缺失715bp、915bp和1115bp的启动子GUS活性分别为最高活性的66.7％，49.3％和9.0％，说明启动子的-200～1316bp区域内存在多个转录激活因子靶位点。 反转录PCR克隆得到FS010 1162bp低温木聚糖酶全长cDNA基因。序列分析结果表明该序列含有完整的开放阅读框，编码38kDa蛋白质。蛋白序列同源性比对发现该编码蛋白属于糖苷水解酶第10族。将该cDNA在大肠杆菌BL21中进行诱导表达，重组木聚糖酶活性为10210u/mg。凝胶扫描分析显示重组大肠杆菌木聚糖酶产量占总蛋白含量的l6.7％。重组低温木聚糖酶最适作用温度为25℃，比常温木聚糖酶最适作用温度低15℃。在4℃下，重组低温木聚糖酶仍具有80％最高酶活力，比同等温度下常温产黄青霉木聚糖酶活性高10倍。这种优良特性使该低温木聚糖酶在环境保护、食品加工和其它生物技术过程中具有潜在的应用前景。