摘 要

纤维素在自然界中大量存在，是一种非常丰富的资源，它被包含于豆类、棉花、木材等。与此同时，纤维素也是人类宝贵的可再生资源。纤维素酶是一种可以降解纤维素的酶类，它在生物体中分布广泛，是一类在地球上种类多、数量大的有机物质。纤维素酶不仅是重要的酶类，在很多工业方面也有很多的应用。随着近几年越来越多的研究，细菌、真菌、动物体内等都被证明能够产生纤维素酶，但细菌研究不是很广泛，只有在真菌中大量纤维素酶被研究出，木霉(Trichoderma)、曲霉(Aspergillus)和青霉(Penicillium)是比较典型的。因此本试验采集了东台杨树林土壤，采用稀释平板法，选择PDA、孟加拉红、查氏培养基对真菌进行分离。同时用纤维素A选择培养基进行纤维素酶的分离和鉴定，筛选出可以用来进一步生产纤维素酶的良好菌株。将筛选出的真菌提取基因组，并进行PCR扩增基因序列，送到测序公司ITS测序，将测序结果进行序列比对，进一步鉴定菌种属性。

关键词：纤维素酶；真菌；稀释平板法；PCR；ITS

Screening and identification of cellulase-producing fungi

ABSTRACT

Cellulose is abundant in nature and it is a very rich resource. It is contained in beans, cotton, wood and so on. At the same time, cellulose is also a precious renewable resource for human beings. Cellulase is a kind of cellulase that can degrade cellulose. It is widely distributed in living organisms and is a kind of organic substance with many types and quantities on the earth. Cellulase is not only an important enzyme, but also has many applications in many industries. With more and more research in recent years, bacteria, fungi, animal body have been proved to be able to produce cellulase, but the research of bacterial is not very extensive, only a large number of cellulase have been studied in fungi, Trichoderma (Trichoderma), Aspergillus (Aspergillus) and Penicillium (Penicillium) are more typical. Therefore, this experiment collected Dongtai poplar soil, using dilution plate method, select PDA, Bengal red, and Chazle's medium to separate fungi. At the same time, cellulose A selection medium was used to isolate and identify cellulase, and a good strain for further cellulase production was screened out. The selected fungi were extracted from the genome and PCR amplified gene sequences were sent to the sequencing company for ITS sequencing. The sequencing results were sequenced to further sequence alignment and identification of the bacterial species attributes.

Key words：Cellulase；Fungus；Dilution plate method；PCR；ITS

目录

1 引言 1

1.1 纤维素酶的简介 1

1.1.1 纤维素酶的特性 1

1.1.2 纤维素酶的作用机制 1

1.1.3 纤维素酶获取来源 1

1.2 纤维素酶的研究 2

1.2.1 国内外对纤维素酶研究的历史背景 2

1.2.2 纤维素酶的应用 2

1.2.3 纤维素酶的发展方向 3

2 材料与方法 5

2.1 材料 5

2.1.1 样品 5

2.1.2 培养基 5

2.2 方法 5

2.2.1 稀释土壤样品 5

2.2.2 溶液涂布、分离真菌 6

2.2.3 真菌鉴定 6

2.2.4 筛选产纤维素酶的菌株 9

3 结果与分析 10

3.1 真菌分离与鉴定结果 10

3.1.1分离培养基真菌的生长 10

3.1.2 分离真菌生长形态及统计 11

3.1.3 ITS测序比对结果 13

3.2 产生纤维素酶真菌的分离鉴定 16

3.2.1 纤维素酶真菌的分离生长情况 16

3.2.2 纤维素酶真菌的筛选鉴定 18

3.2.3 纤维素酶真菌的测序比对结果 19

结 论 21

致 谢 22

参考文献 23

1 引言

1.1 纤维素酶的简介

1.1.1 纤维素酶的特性

纤维素酶的本体其实是一种蛋白质，它对纤维素有独特的催化作用，可以将纤维素降解出来，但他并不只是单纯的一种酶，而是一大群酶的总称^[1]，是多种酶一起发挥作用的多酶体系，包括内切葡萄糖苷酶、外切葡萄糖苷酶、纤维二糖酶。纤维素酶的形态为灰白色的粉末或液体；易溶于水，但几乎不溶于氯仿、乙醇、乙醚这些有机溶剂，平常存在的最适温度为45℃~55℃^[2]；最适PH为4.5~6.5^[2]；该酶催化效率高，比一般酶高100倍左右。

1.1.2 纤维素酶的作用机制

纤维素酶的酶系包含了三种酶，他们有不同的催化作用，根据其催化功能的不同可分为：①葡聚糖内切酶，该酶作用机理是分解纤维素分子内部的β-1，4糖苷键，且是随机的；②葡聚糖外切酶，这类酶是依次切割纤维素分子的还原端或非还原端的糖苷键，然后生产出纤维二糖分子；③葡萄糖苷酶，它将纤维素二糖分解成单一的葡萄糖分子。这三类酶协同作用，把纤维素分子解成葡萄糖^[3-4]。

1.1.3 纤维素酶获取来源