β-葡萄糖苷酶是三种纤维素酶中的一种,可将纤维二糖和可溶性纤维寡糖水解成葡萄糖分子及相应的配基。β-葡萄糖苷酶在纤维素的分解、食品风味的改善、病虫害的防治等方面具有很大的应用价值，但目前工业上应用的β-葡萄糖苷酶绝大部分是真菌来源的，而且酶活力偏低，对温度和pH等条件适应范围比较窄，因此导致其生产和使用成本较高，这已成为当前β-葡萄糖苷酶广泛应用的瓶颈。为获得活性高和酶学特性优良的β-葡萄糖苷酶，本研究用从珠海市琪澳岛红树林采集的土壤样品构建了高质量的宏基因组文库，并利用功能筛选的方法从文库中筛选到一个新型β-葡萄糖苷酶基因，命名为wz-2。通过DNA序列分析发现，该基因全长1392bp，编码463个氨基酸。用BLAST软件对其进行同源性分析，结果显示该基因与GenBank中Enterobacter mori LMG25706菌来源的β-葡萄糖苷酶同源性最高，有84%的相似性。利用PCR技术扩增该基因，并将其构建到原核表达载体pET-32_a上，然后转入宿主菌E.coli BL21（DE3）中对其进行重组表达。在此基础上，对重组酶的表达条件进行了优化，结果显示，当诱导前菌体浓度OD600=0.8时，使用终浓度为1.1mM IPTG，于30℃下诱导14h，此时重组酶的表达量达到最高。对重组酶酶学性质进行了深入研究，发现该酶的最适反应温度为51℃，最适pH为6.4。以4-硝基苯基-D-吡喃葡糖苷（p-NPG）为底物时其K_m值为0.408，Vmax为444μM/min。在1mM的浓度下，不同金属离子对酶活性的影响如下：Fe²⁺、Mg²⁺、Mn²⁺、Na⁺对酶活性有促进作用，其中Mg²⁺的促进作用最强。而Hg²⁺、Zn²⁺、Ca²⁺、 K⁺、Cu²⁺对酶活性有抑制作用，其中Hg²⁺对酶活性有完全的抑制作用，而Cu²⁺、Zn²⁺的抑制作用也很明显。此外，Li⁺和Co²⁺对酶活性几乎没有影响。使用终浓度为1mM和100mM的EDTA、尿素、咪唑、丙酮和SDS,分别检测其对β-葡萄糖苷酶活性的影响。结果显示EDTA和SDS无论浓度为1mM还是100mM都对该酶有很强的抑制作用。其中以EDTA的抑制作用更强。而尿素和咪唑在浓度为1mM时对酶活力有较强的促进作用，但浓度达到100mM时，尿素的促进作用消失，而咪唑显示出对酶活力的抑制作用。丙酮无论浓度是1mM还是100mM，对酶活力基本上没有影响，该酶表现出了很强的丙酮耐受性。综上所述，本论文成功构建了高质量的红树林土壤宏基因组文库，并从中筛选到一个新型的β-葡萄糖苷酶基因，然后对其进行了重组表达和酶学性质的研究。研究结果对于今后丰富纤维素酶的来源，拓宽纤维素酶的研究领域，加强未培养微生物中纤维素酶的基础和应用研究方面都具有重要的意义。