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玉米赤霉烯酮是玉米、小麦、谷物食品及其衍生物中最常见的一种真菌毒素。大量的研究证实玉米赤霉烯酮可通过直接污染小麦、玉米等农作物,或者污染的肉、奶等动物性食品进入人或动物体内,对人和动物的健康造成巨大威胁。解淀粉芽孢杆菌是一种在自然界中广泛存在的益生菌,目前,世界各国对解淀粉芽孢杆菌的研究主要集中在生物防治、工业酶的生产以及相关代谢产物的作用上。国内外许多研究人员已经成功地筛选了玉米赤霉烯酮降解菌,但对其代谢途径和降解基因的研究却很少。本试验,通过单因素试验和正交试验对前期筛选出的一株高效降解玉米赤霉烯酮的解淀粉芽孢杆菌H6的发酵培养基的组成和发酵条件进行优化,以期筛选出最佳的发酵条件,为后期解淀粉芽孢杆菌的工业化生产提供参考。同时利用转录组测序技术,对玉米赤霉烯酮处理的解淀粉芽孢杆菌进行测序,通过与未处理组比较,筛选出两组间差异表达的基因,并对其进行功能和通路的富集分析,找到可能与毒素降解作用相关的基因,为后续研究提供思路。试验一解淀粉芽孢杆菌H6发酵条件的优化取实验室保存的甘油菌,对细菌进行纯化,并利用16S rRNA基因测序分析鉴定菌株,鉴定结果经BLAST比对正确后,利用单因素试验和正交试验对菌株的发酵条件进行优化,主要试验结果如下:1、16S rRNA基因测序比对结果显示H6与解淀粉芽孢杆菌HYM25(Accession No.KT961125.1)同源性达到99%,鉴定该菌为解淀粉芽孢杆菌,符合实验对供试菌株的要求。2、解淀粉芽孢杆菌H6的最佳碳源为可溶性淀粉,最佳氮源为酵母浸粉,最佳无机盐为MgSO4。正交试验结果显示,H6的发酵培养基最适成分为:可溶性淀粉为3%、酵母浸粉为2%、MgSO4为0.4%。且酵母浸粉的浓度对H6的生长量影响最大,然后依次是MgSO4和可溶性淀粉。3、菌株H6的最适生长条件:初始pH为6;温度为37℃;转速210r/min;瓶装量50mL/250mL;接种量为4%。试验二解淀粉芽孢杆菌H6的转录组测序分析取实验二中鉴定的能高效降解玉米赤霉烯酮的菌株H6,以6%的接种量,摇瓶培养200mL/500 mL的发酵液6瓶,平均分为两组,每组三瓶,培养24 h后,向实验组中加入1000μg/mL的玉米赤霉烯酮200μL,对照组中加入等量的甲醇,共培养10 h后,12000 r/min离心6 min,收集菌体,提取RNA后,构建转录组文库。运用Illumina HiSeq 2500平台进行双末端测序;通过对原始数据质控、拼接并与基因组比对后,统计并分析Reads获得的基因表达结果,筛选出差异表达的基因,并对差异基因进行GO、KEGG富集分析,找出可能与降解毒素相关的基因。主要实验结果如下:1、成功构建了6个解淀粉芽孢杆菌转录组文库,共获得49257626条Reads。每个样本的clean reads比率均在96%以上,Q20值均在97%以上,Q30值均在94%以上,GC含量也在50%左右。由此可知测序准确度高,测序结果质量可靠,符合进一步分析要求。2、通过组间差异分析,共筛选得到了77个差异基因,与对照组相比16个上调,61个下调。对差异基因进行GO,KEGG富集分析,发现差异基因共注释到109个GO term中。在分子功能Term中有70条被注释;在生物学过程(biological process,BP)功能term中有32条被注释;在细胞组分(cellular component)term中有7条被注释。在KEGG富集通路结果中,77个差异基因注释到KEGG pathway的代谢、遗传信息处理、环境信息处理,细胞过程、人类疾病5个一级层级中,尤其是II型聚酮化合物物质的生物合成(Biosynthesis of type II polyketide products)、碳青霉烯生物合成通路(Carbapenem biosynthesis)。3、筛选到的可能与毒素降解相关的基因中大都与基础代谢和孢子生成相关。其中与基础代谢相关的BAMF RS30105、BAMF RS22430、BAMF RS33370等基因下调;与孢子生成相关的BAMF RS21465、BAMF RS40385、BAMF RS40385、BAMF RS28605等基因上调。并且从中发现BAMF RS30125(假定蛋白),拟作为后续研究的重点。