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生物脱胶是以生物催化剂催化非纤维素物质降解为核心而获得满足后续加工要求的纤维素纤维的加工过程，具有低能耗、低污染、低成本等优点，不仅能有效解决产业“节能、减排、降耗”的突出问题，而且可以提升麻纤维可纺性和麻纱质量，满足纺纱的要求，是产业的发展方向。目前，生物脱胶主要采取菌脱胶的方式。因此，菌种的优劣是关键。本研究从脱胶菌株DCE-01（Dickeya dadantii DCE-01）与BE-91(Bacillus.subtilis)中克隆了果胶酶基因、木聚糖酶基因、甘露聚糖酶基因三种脱胶关键酶基因，利用生物信息学技术对基因的序列和结构进行了模拟分析，用T4连接酶将引入特定酶切位点的不同基因组合以不同的排列顺序串联在表达载体上，分别转入大肠杆菌与脱胶菌株中表达，采用分子生物学、生物化学、酶学等方法，比较分析各基因的表达规律，获得如下主要结果: 1.根据获得的DCE-01全基因组序列和BE-91木聚糖酶基因序列，设计特异PCR引物，分别从两个脱胶菌株中克隆到果胶酶基因pel419(P，DCE-01)，甘露聚糖酶基因man(M，DCE-01)，木聚糖酶基因xyl(X，DCE-01)与91xyl(91X，BE-91)，测序结果表明4个基因的核酸序列与原始序列一致。序列分析显示4个基因序列全长分别为:1128 bp、1137 bp、1251bp、642 bp，编码的氨基酸长度分别为375AA、378AA、416AA、213 AA;核苷酸序列与其他微生物来源的果胶酶基因、木聚糖酶基因、甘露聚糖酶基因核苷酸序列的一致性在76％-100％之间;蛋白分子量在24.28-45.74kDa之间，等电点5.71-8.67之间;4个基因均含有信号肽，跨膜位点在第24-32个氨基酸位置之间。 2.将DCE-01菌株的pel419、xyl、man基因与BE-91菌株的91xyl基因，分别按不同组合和顺序串联排列在载体pET28a(+)的MCS区域，成功构建了6个生物脱胶多基因共表达质粒28PXM、28MPX、28XMP、28PXM(91X)、28MPX(91X)、28XMP(91X)，并分别转入大肠杆菌;转化中间质粒获得带有亲本基因的对照菌株28P/BL21、28X/BL21、28M/BL21、28X(91X)/BL21。表达条件优化后确定三种酶的最适底物分别为聚半乳糖醛酸、燕麦木糖、魔芋精粉，最佳培养条件为IPTG浓度1.0 mmol/L，转速210 rpm，诱导时间21 h。SDS-PAGE电泳能较好的检测到pel419、91xyl、man基因的蛋白条带。平板法验证获得了较好的木聚糖和甘露聚糖水解圈。 3.用DNS法检测6个多基因工程菌与4个亲本基因工程菌三种关键酶酶活，数据表明: 不同基因串联顺序中:果胶酶的表达活力在5.57-414.74 U/mL之间，木聚糖酶的表达活力在2.05-671.80 U/mL之间，甘露聚糖酶的表达活力在17.52-87601.32 U/mL之间。基因在载体MCS区域中距启动子越近则表达效率越高。基因处于第1号位时约为第2号位时的1.57-52.49倍，处于第2位时约为排列第3位的1.42-23.40倍;第1至第2号位的递减幅度大于第2至第3号位;递减幅度也基因种类而异，表达活力越高，下降幅度越大。 不同基因组合中:同属木聚糖酶基因，91xyl基因的表达远高于xyl基因，活力约为后者的30.52-146.36倍;91xyl基因对pel419、man基因的表达有较为明显的促进作用。在相同的基因排列顺序中，将xyl置换为91xyl后，果胶酶的表达增长为原来的1.93-5.32倍，甘露聚糖酶的表达增长为原来的4.07-29.70倍。另外，pel419、man、91xyl三个基因相互之间也有着较好的协同促进作用。 4.对多基因工程菌株28PXM(91X)/B21及亲本基因菌株28P/BL21、28M/BL21、28X(91X)/BL21分别进行酶学性质检验，结果表明:28P/BL21的果胶酶、28X(91X)/BL21的木聚糖酶胞外酶活高于胞内酶活，菌株28M/BL21中的甘露聚糖酶与菌株28PXM(91X)/B21中的三种关键酶活力均为胞内高于胞外。28PXM(91X)/BL21中各关键酶与亲本基因菌株的热稳定性、酸碱耐受性表现趋势基本一致，其中各关键酶在30℃-35℃时均能保证80％以上的酶活;同样的pH区间内，各关键酶因所在菌株不同而对pH耐受能力各有不同。与亲本基因菌株相比，NH4+、Zn2+、Pb2+和EDTA更能促进多基因重组菌28PXM(91X)/B21中果胶酶的活力表达;Ca2+、NH4+、Fe3+、Cu2+、K+更能促进28PXM(91X)/B21中的木聚糖酶的酶活力提高，而Zn2+和Mn2+表现出抑制作用增强的效果;Pb2+可减弱对28PXM(91X)/B21中的甘露聚糖酶的抑制作用，EDTA、Mn2+与K+则表现为更为明显的抑制作用。添加其余金属离子后，亲本单基因重组与多基因重组菌之间则没有明显变化。动力学方面，28PXM(91X)/BL21中的三种关键酶Km值约为对应各亲本基因菌株的0.67倍、0.53倍、0.63倍;Vm为对应亲本菌株的1.93倍、1.77倍、2.89倍。 5.将重组质粒28PXM(91X)转入广谱脱胶菌DCE-01中，获得了新型菌株28PXM(91X)/DCE-01。结果显示其果胶酶、木聚糖酶、甘露聚糖酶酶活分别为出发菌DCE-01的1.8倍、30.1倍、24.9倍;脱胶实验表明新型菌株的COD、还原糖含量、发酵失重率分别提高为DCE-01的114.3％、121.0％、123.9％，综合脱胶性能获得较好改良。