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丝状真菌里氏木霉（Trichoderma reesei）分泌完整的纤维素酶和半纤维素酶酶系，具有强大的纤维素酶分泌能力，是目前纤维素酶工业上普遍采用的生产菌株。为了进一步提高里氏木霉工业菌株的产酶能力并且降低其产酶成本，除了传统的诱变育种以及遗传工程进行菌株改造外，里氏木霉合成与分泌纤维素酶的调控机制的研究也受到普遍关注。因为这些机制的解析将为里氏木霉的菌种设计与改造提供理论根据。本论文首先对参与里氏木霉纤维素酶合成调控的蛋白Celr(Cellulase regulator)和组蛋白去乙酰化酶Tr26的作用机制开展了研究，并建立与完善了里氏木霉的遗传操作体系，在此基础上获得了纤维素酶产量得到显著提高的Xyr1（纤维素酶/半纤维素酶全局调控因子）过表达菌株及同时过表达Xyr1并敲除Celr蛋白的β-葡萄糖苷酶高产菌株。论文主要包括以下三个部分:蛋白Celr影响里氏木霉纤维素酶诱导合成的作用机制:乳糖(1，4-O-β-D-galactopyranosyl-D-glucose)作为可溶性碳源及产酶的诱导因子，被广泛应用于里氏木霉纤维素酶和半纤维素酶的生产，但是目前其诱导产酶的机理并不是很清楚。本研究发现，蛋白Celr的敲除，显著提高菌株在乳糖培养基中的纤维素酶分泌量，但对菌株的生长并没有显著影响。进一步的研究证明Celr能够显著影响胞外乳糖的降解和转运。此外，Celr敲除子的胞内β-葡萄糖苷酶CEL1a和CEL1b以及正调控转录因子Xyr1的表达均有明显上调，而这些蛋白对乳糖诱导里氏木霉产纤维素酶均是必需的。这些结果揭示了Celr与里氏木霉中乳糖诱导产纤维素酶的相关性。研究结果为全面解析乳糖高效诱导里氏木霉产纤维素酶的分子机制奠定了基础。 组蛋白去乙酰化酶Tr26对里氏木霉纤维素酶表达调控的影响:乙酰化修饰被认为可能会影响真菌生命活动的各个方面。本研究对里氏木霉基因组中注释为去乙酰化酶的五个基因分别进行了敲除，发现去乙酰化酶Tr26的敲除显著影响菌株逆境条件下的生长以及形态发育，并且影响了阻遏或诱导条件下（半）纤维素降解相关酶类的表达，而这些酶的表达水平的上调与纤维素酶或半纤维素酶的正调控因子Xyr1转录水平的显著上调相关。对Tr26作用靶点的研究将为解析乙酰化修饰对里氏木霉纤维素酶表达调控的作用机理奠定基础。 里氏木霉中遗传标记循环利用体系的建立及应用:本研究通过紫外诱变，筛选得到里氏木霉ura5（乳清酸磷酸核糖转移酶编码基因）突变的尿苷营养缺陷型菌株，并以此菌株为宿主，构建了以来自草酸青霉（Penicillium oxalicum）的ura5基因为筛选标记的循环利用体系，可应用于多个靶基因的连续过表达和敲除。利用该系统，我们在一株异源表达β-葡萄糖苷酶Atbg（来源于土曲霉Aspergillusterreus）的里氏木霉菌株中，过表达xyr1(A824V)和敲除基因celr，获得了β-葡萄糖苷酶产量提高1倍以上的工程菌株。另一方面，我们在里氏木霉菌株QM9414中过表达Xyr1，突变菌株的各种酶活提高2-6倍，其分泌酶系与黑曲霉分泌蛋白复配的复合酶系可以将小麦秸秆的糖化效率提高约1.3倍。 以上研究结果补充了我们对里氏木霉纤维素酶合成与分泌诱导调控机制的认识，也为解析丝状真菌乙酰化修饰系统的遗传基础与作用机理积累了基础数据，并为里氏木霉的菌种设计与改造提供了理论根据与方法。