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本室从土壤中分离得到的PseudomonasmendocinaNK-01能从葡萄糖出发合成聚羟基脂肪酸酯(PHA)和褐藻寡糖并完成了全基因组测序。但该菌不能利用纤维素及其降解物为碳源进行生长和产物合成。随着日益严重的环境污染问题及能源与粮食危机，研究和开发利用自然界存储量最大的纤维素及其降解物为底物进行生物合成具有重要的理论意义和应用价值。本研究旨在P.mendocinaNK-01构建纤维素及木糖代谢途径，使其能从纤维素及木糖出发合成PHA。 本研究首先克隆了来自Cellulomonas fimi ATCC484的葡聚糖内切酶基因（cenA）和来自Ruminococcus albus ATCC27210的β-葡糖苷酶基因(bgl)，构建表达质粒p33-NC-cenA、pBBR-bgl，并分别在NK-01中进行表达。葡聚糖内切酶CenA能有效降解羧甲基纤维素，总酶活力达到22.36U/mL，其中40.3％的酶分泌到培养基中;β-葡糖苷酶酶活力达到236mU/mL，在以纤维二糖为唯一碳源的培养基中能有效降解纤维二糖。 其次，本研究构建了cenA基因的整合型载体pEX-upp-PNCP，成功将cenA基因整合进了NK-01基因组的phaZ（编码PHA解聚酶）位点，构建了cenA基因整合型表达的菌株P.mendocina NK-01NCP。两步法发酵PHA结果表明，cenA基因的插入没有影响目的产物PHA的合成，PHA含量为12.2％，与野生菌相似(12.8％)。将表达质粒pBBR-bgl转入工程菌P.mendocina NK-01NCP，成功构建了同时表达葡聚糖内切酶和β-葡糖苷酶的工程菌P.mendocina NK-01NCPB。另外，本研究同时构建了bgl基因的整合型载体pEX-upp-AB，旨在将bgl基因整合进algA（甘露糖磷酸转移酶）位点。为今后的工程菌构建奠定了基础。 在检测分析P.mendocina NK-01基因组的木糖相关基因，即:木糖异构酶、木酮糖激酶、转醛醇酶和转酮醇酶基因的转录水平基础上，克隆了来自E coliK12的木糖异构酶基因（xylA）和木酮糖激酶基因（xylB），构建了表达质粒pBBR-xylAB。工程菌P.mendocina NK-01XAB经过木糖培养基的适应性进化后能利用木糖为唯一碳源进行生长，且能同时利用葡萄糖和木糖发酵生产PHA。