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木质纤维素是植物细胞壁的主要成分之一,是地球上最为丰富的可再生碳源。利用纤维素酶降解木质纤维素,在食品工业、造纸工业、畜牧业以及生物乙醇的研发等方面均有大量的研究应用。如何获得大量、高效、热稳定性好的纤维素酶已成为当今科学界重要的研究课题。许多微生物所产生的纤维素酶都能有效的降解木质纤维素,目前工业上主要用木霉、青霉等中温真菌来生产纤维素酶。与中温真菌相比,嗜热真菌可耐高温环境,培养过程中不易受中温真菌污染,所产纤维素酶具有更好的热稳定性,可加快降解速度,有广阔的应用前景。嗜热毁丝霉(Myceliophthora thermophile ATCC42464)是一种丝状子囊真菌,研究表明该菌能产生热稳定性良好的纤维素酶类,具有水解生物质大部分多糖的能力,是潜在的高效中高温酶库。本研究利用RNA-Seq技术,筛选到嗜热毁丝霉中两个潜在的与纤维素酶表达调控相关的转录因子MHR1和MHR2,并分别运用RNAi和同源过表达技术对上述两因子进行了研究。本论文的主要内容如下:(1)本实验设计了mhr1基因的RNA干扰序列,利用pUC19-M质粒构建mhr1基因的沉默表达盒,经原生质体转化、潮霉素平板筛选、PCR鉴定和测序,成功获得五株转化子,再经RT-qPCR选出干扰率最高的一株转化子MtR5,其mhr1基因的表达量仅为原菌WT中表达量的1%。分别在诱导条件和非诱导条件下,同时培养转化子MtR5和原菌WT,测定其胞外蛋白浓度、纤维素酶酶活及主要纤维素酶基因表达量。发现在非诱导培养144 h时,转化子MtR5的胞外蛋白浓度、滤纸酶活、内切葡聚糖酶酶活和木聚糖酶酶活分别是原菌的1.94倍、1.52倍、1.47倍和1.20倍;经qPCR检测发现,此时转化子MtR5的主要纤维素酶基因中cbh1、egl3和xyr1比原菌中的表达量高出6-10倍。在诱导培养72 h时,转化子MtR5的胞外蛋白浓度和纤维素酶酶活均比原菌有所提高;qPCR检测结果表明,此时转化子MtR5的主要纤维素酶基因中cbh2、egl3和调控因子xyr1的表达量比原菌中高出28-56倍。研究表明,干扰mhr1基因的表达,可提高嗜热毁丝霉中部分纤维素酶基因的表达量,增强纤维素酶活性。从上述结果可知,该转录因子MHR1是作为阻遏因子发挥作用的。(2)本实验通过查询NCBI数据库获得MHR2的基因全长序列,构建其过表达载体,经原生质体转化、潮霉素平板筛选、PCR鉴定获得五株阳性过表达转化子,再经RT-qPCR选出过表达量最高的一株转化子MtO24,研究了mhr2基因过表达对嗜热毁丝霉胞外蛋白含量、纤维素酶活性及纤维素酶基因表达的影响。实验发现,在诱导培养72h时,转化子MtO24和原菌WT的胞外蛋白浓度和纤维素酶酶活均达到峰值,且转化子MtO24的胞外蛋白浓度是原菌WT的1.58倍,滤纸酶活与内切葡聚糖酶酶活分别为原菌的1.30和1.24倍。qPCR检测发现,诱导培养72 h时,转化子MtO24的几种主要纤维素酶基因的表达量均比原菌WT提高了3-9倍不等,这与纤维素酶活性的提高基本一致。本研究结果表明,MHR2是一种与嗜热毁丝霉纤维素酶基因的表达调控相关的转录因子,且该因子对纤维素酶基因的表达具有激活作用。