中国作为一个农业大国,每年的作物秸秆产量高达10亿吨。随着科技的不断进步,部分秸秆已经得到有效利用,但仍有约30%作物秸秆被任意丢弃和焚烧,造成严重的环境污染及资源浪费,不利于我国农业的可持续发展。因此,合理以及充分利用作物秸秆,不仅能够解决相关环境污染问题,而且能够为我国生物质开发提供重要原料,促进农业生态可持续发展。丝状真菌能够分泌多种多样的胞外酶参与木质纤维素降解,因此利用其降解作物秸秆是国际上公认的最环保高效的方法之一。丝状真菌分泌的胞外木质纤维素降解酶,是多种转录因子共同调控下的结果。虽然其中有许多的的调控因子已经受到人们的广泛关注,得到很好的研究,但仍存在未被发现和研究的调控因子。本实验室前期发现,高温堆肥菌株烟曲霉Z5(AspergillusfumigatusZ5)中一个新型的转录因子HYF,不同碳源诱导下的转录组结果表明HYF受木质纤维的主要成分(木聚糖和纤维素)诱导调控。本实验中,我们选取具有较强分泌纤维素酶和半纤维素酶能力的瑞氏木霉为研究对象,对该新型转录因子HYF进行了研究。结果分析发现,该转录因子在QM6a中同样受到木质纤维主要成分纤维素的诱导调控。为了进一步深入研究该基因hyf的功能,我们对其进行了敲除和过表达菌株的构建。接着以纤维素作为唯一碳源进行诱导培养,对其胞外木质纤维降解酶酶活、胞外蛋白的分泌情况与野生型菌株进行了比较。主要研究结果如下:1.对瑞氏木霉敲除片段构建、原生质制备以及转化效率的提高进行了初步探究,最终成功获得了hyf基因的敲除菌株。2.对瑞氏木霉过表达片段构建、强启动子选取以及转化子挑选方法进行了初步的探究,最终成功获得了hyf基因的过表达菌株。3.以敲除菌株、过表达菌株为原材料,对hyf基因的功能进行了研究。本实验用纤维素作为唯一碳源对其进行液体发酵,通过对其酶活、胞外蛋白的分泌情况比较发现:该调控因子与木质纤维素降解相关,是一个在纤维素诱导处于下调状态的调控因子;对于敲除菌株而言,在纤维素诱导初期,敲除菌株QM6a-Ahyf胞外内切纤维素酶和木聚糖酶活性明显高于原始菌株。而对于过表达菌株QM6a-OEhyf而言,无论是在无碳源还是在纤维素为碳源的诱导下,SDS-PAGE结果显示在蛋白分子量大小为35 KDa-40 KDa的位置出现了一个明显且含量较大的差异蛋白,原始菌株中无该蛋白条带;同时,在纤维素诱导培养过程中,过表达菌株QM6a-OEhyf胞外木质纤维降解酶活性显著低于原始菌株。这些结果为我们进一步研究hyf基因的功能奠定了基础