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作者：孙君珂;张婉莹;邓若竹;王娟;牛秋红;胡凡;柯涛;
单位：南阳师范学院生命科学与农业工程学院,河南省生物质资源化高校工程中心;自然资源部第三海洋研究所;
摘要：纤维素是地球上数量最大的可再生能源物质，利用微生物或其产生的酶可将纤维素水解成葡萄糖。筛选高效纤维素降解菌和纤维素酶一直是生物能源等领域研究的热点。该研究筛选分离了1株具有降解纤维素能力的短小芽孢杆菌I2,通过基因组测序，分析其参与纤维素降解的基因，并对纤维素酶的功能进行验证。I2分离自河南南阳宝天曼自然保护区落叶及长期堆积小麦秸秆的堆体等样本富集后的混合菌系，具有降解滤纸的能力，48 h内可以降解大部分滤纸。基因组组装分析显示，I2的基因组大小为4.2 Mbp,含有4 635个基因。利用CAZy碳水化合物数据库注释和酶活性测定实验，对数据库检测到的182个基因进行分析，明确I2中4个基因在大肠杆菌表达后具有纤维素酶活性。其中，G2269纤维素内切酶活性最高，在pH 5.0,温度55℃条件下，酶活力可达49.02 U/mL。金属离子Ca~(2+)、Zn~(2+)对于G2269的活性有明显提高作用，Mn~(2+)和Cu~(2+)对G2269活性抑制比较明显，Mg~(2+)、Co~(2+)、K~+、Ni~(2+)、NH_4~+对于G2269的活性无显著影响。此外，G2269还具有良好热稳定性和酸碱稳定性，在65℃保持30 min后仍保留70%的活力，在食品加工和饲料生产等领域显示出较好的应用潜力。
关键词：纤维素降解菌;;基因克隆;;原核表达;;基因组测序
基金资助：国家自然科学基金项目(G180101);; 河南省科技攻关项目(202102310022);; 河南省农业生物质绿色转化技术高校科技创新团队基金项目(24IRTSTHN036)
