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1. 研究目的与意义

菊粉是由β-呋喃果糖以β-2,1-糖苷键相连，并在其还原端接一个α-吡喃葡萄糖基的果聚糖。菊粉呈直链结构，聚合度(DP)为2～60，相对分子质量在3500～5500之间。它主要存在于菊芋、菊苣、蒲公英、牛蒡和朝鲜蓟等植物体的根部或茎部，是一种来源丰富的可再生资源。菊粉酶是一类能水解菊粉生产果糖和果聚糖的酶。本实验利用基因工程的原理和方法，实现重组内切菊粉酶基因在大肠杆菌中的表达。将来源于无花果曲霉的内切菊粉酶基因克隆到表达载体pET-22b( )上，实现重组内切菊粉酶基因在大肠杆菌中的表达。

虽然菊粉酶在医药、食品、饲料、生物、能源等领域的应用价值已在世界范围内得到肯定，但由于菊粉酶在天然材料中表达水平低，大规模生产难且产物纯化成本高的原因，到目前为止，菊粉酶并没有得到广泛的推广应用。因此，通过生物技术开发能高效、定向、专一性地催化菊粉的菊粉酶的意义十分重大。

2. 国内外研究现状分析

见附件

3. 研究的基本内容与计划

⑴.aspergillusficuum基因组提取

⑵.设计引物扩增目的基因

⑶.重组质粒blunt-inu的构建

4. 研究创新点

随着基因工程技术的发展，通过基因工程手段，一是通过生物转化提高菊粉酶的表达量，和酶活性；二是对菊粉酶基因进行改造，以便深入认识菊粉酶分子的精细结构与催化功能间的关系，进一步阐述菊粉酶的催化机制；三是寻求酶分子设计与点突变化学修饰改进菊粉酶特性的途径，为提高酶的底物专一性，改善酶的热稳定性，获得比天然酶活性更高、稳定性更好的工业用酶提供理论基础。

本论文以本实验室从土壤中筛选出的产内切菊粉酶和外切菊粉酶菌株AspergillusficuumJNSP5-06为出发菌株，以该菌株的基因组DNA为模板，运用PCR技术进行内切菊粉酶基因的克隆，并在大肠杆菌中成功表达，最终获得产内切菊粉酶性能稳定的重组大肠杆菌菌株。