本文關(guān)鍵詞：分離于醬油渣蠟樣芽胞桿菌的耐鹽機(jī)制研究

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【摘要】：醬油作為基本調(diào)味品,在我國(guó)已有超過(guò)兩千年歷史,其市場(chǎng)需求量巨大且逐年上升,在世界上也占越來(lái)越重要的位置。醬油渣是釀造醬油后產(chǎn)生的廢渣,中國(guó)每年產(chǎn)醬油約五百萬(wàn)噸,隨之產(chǎn)生大量的醬油渣。然而,醬油渣極易產(chǎn)生惡臭氣味,一旦處理不當(dāng)會(huì)嚴(yán)重污染生產(chǎn)環(huán)境。我國(guó)醬油渣排量大,但目前對(duì)其開(kāi)發(fā)利用還較為局限,主要用作飼料或肥料,或直接廢棄,醬油渣廢棄物不僅污染環(huán)境還浪費(fèi)資源。其中,局限醬油渣應(yīng)用可能的最大不利因素是其鹽濃度過(guò)高,如在用作飼料直接喂食動(dòng)物時(shí),其高鹽含量可致使動(dòng)物中毒,而如長(zhǎng)時(shí)期用作肥料,則易造成土地鹽化等。因此,開(kāi)發(fā)具有高附加值的產(chǎn)品是提高醬油渣利用率的關(guān)鍵。隨著具有應(yīng)用價(jià)值工業(yè)微生物的廣泛應(yīng)用,具有耐鹽能力的微生物將是一個(gè)重要的發(fā)展方向。微生物的耐鹽特性與能力,是決定其在高鹽廢渣中存活與繁殖的決定性因素。蠟樣芽孢桿菌是一種在環(huán)境中分布廣泛、典型的具有耐鹽能力的微生物。生物體的表型特性均由基因決定,且生物體在一定狀態(tài)下,其基因組中并非全部基因都會(huì)表達(dá),因此,即使在基因組中確定耐鹽基因,但其表達(dá)情況則直接決定了耐鹽的分子調(diào)控機(jī)制。因此,本文對(duì)蠟樣芽孢桿菌B25在一定鹽濃度條件下,這些基因如何表達(dá)并調(diào)控蠟樣芽孢桿菌的耐鹽能力,進(jìn)一步通過(guò)轉(zhuǎn)錄組學(xué)進(jìn)行研究,獲得分離于醬油渣中蠟樣芽胞桿菌不同鹽濃度下的生長(zhǎng)特性及耐鹽基因,為進(jìn)一步應(yīng)用芽孢桿菌對(duì)醬油渣進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用提供研究基礎(chǔ)。本文基于2株分離于醬油渣的蠟樣芽孢桿菌B25和B26,針對(duì)與微生物耐鹽相關(guān)的重要科學(xué)問(wèn)題,包括蠟樣芽孢桿菌的生長(zhǎng)特性與耐鹽能力、蠟樣芽孢桿菌的全基因組測(cè)序與生物信息學(xué)分析、蠟樣芽孢桿菌在鹽濃度存在下耐鹽相關(guān)功能基因與調(diào)控因子的表達(dá)情況,以及蠟樣芽孢桿菌的整體耐鹽調(diào)控機(jī)制開(kāi)展相關(guān)研究,主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:(1)通過(guò)對(duì)2株從醬油渣中分離獲得的蠟樣芽孢桿菌B25與B26,進(jìn)行不同鹽濃度下菌株曲線和生長(zhǎng)特性研究,獲得分離于醬油渣中蠟樣芽孢桿菌的耐鹽濃度以及在不同鹽濃度下的生長(zhǎng)特性,為進(jìn)一步應(yīng)用芽孢桿菌對(duì)醬油渣進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用提供工作基礎(chǔ)。(2)通過(guò)對(duì)分離于醬油渣中的蠟樣芽孢桿菌B25和B26,應(yīng)用Illumina公司的Solexa測(cè)序技術(shù)進(jìn)行全基因組測(cè)序,獲得分離于醬油渣蠟樣芽孢桿菌B25和B26全長(zhǎng)均為5.41Mb的基因組,并對(duì)測(cè)序結(jié)果進(jìn)行質(zhì)量評(píng)估與分析,為進(jìn)一步對(duì)蠟樣芽孢桿菌耐鹽的分子調(diào)控機(jī)制進(jìn)行深入研究提供科學(xué)依據(jù)。(3)通過(guò)對(duì)蠟樣芽孢桿菌B25和B26的全基因組進(jìn)行生物信息學(xué)分析,包括GO通路、COG通路以及KEGG通路等,隨后進(jìn)行基因功能注釋,并進(jìn)一步結(jié)合與耐鹽調(diào)控相關(guān)的基因信息,在基因組水平上獲得與蠟樣芽孢桿菌耐鹽相關(guān)的潛在功能基因與調(diào)控因子,初步獲得49個(gè)與細(xì)菌耐鹽性相關(guān)的基因,為食源性微生物的耐鹽特性研究提供重要積累。(4)通過(guò)對(duì)蠟樣芽孢桿菌B25在正常狀態(tài)與鹽濃度存在狀態(tài)下耐鹽基因的表達(dá)譜進(jìn)行RQ-PCR基因定量,發(fā)現(xiàn)蠟樣芽孢桿菌可能通過(guò)下調(diào)BC0669、BC0754基因、上調(diào)BC2114、BC4071基因的表達(dá)來(lái)達(dá)到耐鹽作用,結(jié)果為進(jìn)一步系統(tǒng)建立微生物耐鹽分子調(diào)控機(jī)制提供重要科學(xué)依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TS201.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1289276