纤维素酶基因的定向进化及在乳酸杆菌中的高效表达

项目名称： 纤维素酶基因的定向进化及在乳酸杆菌中的高效表达

项目编号： No.U1204325

项目类型： 联合基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 畜牧学与草地科学、兽医学、水产学

项目作者： 常娟

作者单位： 河南农业大学

项目金额： 30万元

中文摘要： 纤维素是地球上最丰富的多糖物质，广泛存在于秸杆等农副产品中，但是秸秆作为饲料适口性差、消化利用率低，从而限制了其在动物生产中的应用。本研究首先对纤维素酶基因进行定向改造，筛选出可在酸性条件下产生高活力纤维素分解酶的基因；把该基因与强启动子一起连于可在乳酸杆菌中高效表达外源基因的pIAβ8质粒上，构建高效表达的载体；然后转入到可在秸杆微贮过程中大量生长和繁殖的乳酸杆菌中。这样在转基因乳酸杆菌大量繁殖的同时，可产生大量的纤维素酶来分解秸杆中的纤维素，从而解决当前的秸杆微贮添加剂不能分解秸杆中纤维素及不能提高秸杆中营养物质利用率的严重弊端。最后，通过秸秆微贮来研究转基因乳酸杆菌在提高秸秆的利用率和动物生产性能方面的作用。

中文关键词： 纤维素酶基因；基因表达；基因改组；植物乳杆菌；酶活

英文摘要： Cellulose is the most abundant polysaccharide substances, existing widely in straw and other agricultural products. However, using straws as an animal feed is limited by poor taste and low digestibility. In this study, cellulase gene with high activity in the acidic condition will be screened out by DNA direct evolution technology, and then connect the gene and strong promoter with pIAβ8 plasmid which can efficiently express exogenous gene in Lactobacillus. the plasmid is transferred into Lactobacillus. The transgenic Lactobacillus can produce a lot of cellulase to degradation the cellulose during straw microbial fermentation, which can solve the the problem that the current microbial silage additive can''t decompose the cellulose and can''t improve the nutrient utilization in straw. At last, the effect of transgenic Lactobacillus on straw utilization and animal production will be studied through microbial silage of straw.

英文关键词： Cellulase gene；Gene expression；Gene shuffling；Lactobacillus plantarum；Enzyme activity