植物细胞壁主要由纤维素、半纤维素及木质素等物质组成。木聚糖是植物半纤维素的重要组分，是自然界中除纤维素外最为丰富的多糖，也是自然界中主要的可再生资源。由于结构复杂，它的完全降解需要多种酶的参与，其中内切-β-1，4-木聚糖酶（简称木聚糖酶，EC3.2.1.8）是最重要的一种。 本论文以碱性木聚糖酶基因为研究对象，主要进行了以下几方面的研究工作： 1.碱性木聚糖酶基因xylA的扩增； 2.xylA基因表达载体的构建； 3.xylA基因在大肠杆菌中的表达； 4.重组木聚糖酶酶学性质和应用特性的研究。 本论文主要研究结果和结论如下： 1、以含碱性木聚糖酶基因的pCT124为模板，利用自行设计的引物1和引物2，进行常规的PCR扩增反应，成功扩增出碱性木聚糖酶xylA基因。基因序列与文献报道的一致，该耐碱性木聚糖酶属于G/10族。 2、PCR扩增的碱性木聚糖酶基因（xylA）通过EcoRⅠ和XholⅠ位点，以正确的ORF与原核表达载体pGEX-4T-1上的α-因子信号肽编码序列3端融合，构建成重组表达载体pGEX-xylA。进行PCR菌落鉴定和双酶切鉴定，确定碱性木聚糖酶在大肠杆菌中成功的进行了表达。测定胞外、胞内和周质空间的木聚糖酶分布，结果发现只有周质空间表达产物具有生物学活性，可溶。这说明该木聚糖酶的信号肽能够被大肠杆菌信号系统识别。 3、木聚糖酶的pI值为5.0，分子量约为40.0kDa，与理论推算的分子量（39.1kDa）相吻合。该酶的最适作用温度为40℃，在25-50℃的温度范围内，酶活性变化不大（相对酶活>50％），具有较高的耐热性；木聚糖酶的最适作用pH为8.0，稳定pH范围在6.0-11.0之间，碱稳定性较强，适合用于纸浆造纸工业。 4、重组菌株木聚糖酶性质研究 Mg2+、Fe2+、K+、Ca2+对木聚糖酶活性有不同程度的促进作用，可能是影响了酶与底物的结合及解离状态；Hg2+、Ag+、Mn2+、Cu2+、Fe3+、I2等对木聚糖酶有显著的抑制作用，而Co2+、Na+、Ni2+、Zn2+、I-、Cl-等对木聚糖酶的活性没有明显的作用，这与细菌来源的木聚糖酶性质一致。EDTA对酶活力没有显著的影响，仅降低了2％的相对酶活力，这说明木聚糖酶反应不需要金属离子的参与，有利于在工业上的实际应用。5mmol/L的SDS几乎使木聚糖酶完全失活，这可能是由于木聚糖酶分子中缺乏二硫桥结构的缘故。因为，相对而言，通常没有二硫桥结构的蛋白质分子在变性剂存在下或受热时更容易变性失活。 以上研究结果表明，本研究课题所构建的基因工程菌所产的碱性木聚糖酶表达量高，最适作用温度为40℃，而且耐碱性，有较广泛的pH稳定范围。因此在资源开发和利用方面具有广阔的应用前景。