如今,环境污染日益严重,石化能源日益短缺,世界人口日益增长,人均资源占有量越来越少,这些因素都大大限制了高消耗、高污染的发展方式,迫使人们不得不开始改革,寻求新的发展模式,以木质纤维素为原材料的燃料乙醇产业开始受到人们的重视,并发展迅猛。木质纤维素的降解需要高效的纤维素酶、木聚糖酶等酶系共同作用,本文以寻找新的木聚糖酶基因为出发点,开展了大量的工作,并取得了一定的成果。本试验从以芒草驯养的牛瘤胃微生物总DNA Fosmid宏基因组文库20160个克隆出发,通过功能筛选法获得14株具有较高木聚糖酶活性的阳性克隆,对其中活性最大的142-F6克隆进行亚克隆文库构建,成功构建一个含417个克隆子的亚克隆文库,用功能筛选法从中筛选获得8株具有较高活性的阳性克隆,将其中活性最大的克隆送华大基因测序,并用来完成相应的后续试验。测序结果显示,该克隆包含一个2280bp的插入片段,用ORF Finder软件分析,获得一个2004bp的ORF,将其命名为xylF6,该基因编码667个氨基酸,经在线软件预测,其编码蛋白的分子量74.161cDa, pI为5.01,不稳定系数为31.81,表明该蛋白质非常稳定。在NCBI数据库中进行Blast比对,其相似性都非常低,说明该基因是一个新基因。设计引物扩增该基因,并成功构建一个重组表达载体,转入感受态细胞BL21中,经不同条件诱导表达后,测试各条件下的粗酶液酶活大小,得出最佳诱导条件为：IPTG诱导浓度为0.83mM,诱导温度为30℃,诱导时间为12h。对蛋白质进行酶学性质分析后,得出其最适温度为40℃,最适pH值为6.5,在温度为30℃-50℃之间、pH值为5.0-7.0之间稳定性较好,放置30min后其活性均保持在70%以上,K+Ca2+、Zn2+等金属离子对其活性影响不大,残余酶活力均保持在80%以上,Mn2+、Cu2+、Fe3+对其影响较大,残余酶活力不足20%,目前发现该酶只对木聚糖有分解效果。本文研究结果表明,通过牛瘤胃微生物Fosmid文库的构建、筛选和克隆,能够从中获得新的功能基因。本试验得到的xylF6基因,其表达蛋白具有较高的木聚糖酶活性,为今后开展木质纤维素的利用研究打下了坚实的基础。