开题报告内容：（包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述，不少于2000字）
- 课题研究的背景与目的
在医药中间体、精细化学品以及农业化学品的制造领域中，利用生物催化剂进行的不对称合成基于其高催化活力、低污染、高立体以及对映选择性，而逐步成为一种高效、完善的合成途径。其中，由羰基还原酶（Carbonyl reductase. EC 1.1.1.184）催化的羰基化合物的不对称生物还原经过几十年的研究与开发，已逐渐进入大规模应用与生产阶段。另一个具有代表性的合成策略是利用烯醇还原酶（Enoate reductase. EC 1.3.1.31）催化碳碳双键的不对称还原，这一过程能够同时得到含有一个或者两个手性中心的光学纯缺电子烷烃化合物，这些化合物通常是有机合成中的重要砌块，如光学纯饱和氰化合物、光学纯硝基烷烃以及光学纯饱和醛或酮类化合物等。
烯醇还原酶为老黄酶（Old yellow enzyme）家族成员，老黄酶首次分离于啤酒酵母并因其颜色得名，后续研究发现其颜色来源于与之非共价结合的黄素辅酶FMN。老黄酶广泛存在于微生物中，特别是细菌和低等真菌。目前，已报道的老黄酶微生物来源主要有Saccharomyces carlsbergensis、Saccharomyces cerevisiae、Bacillus subtilis、Pseudomonas putida、Pseudomonas fluorescens、Shewanella oneidensis、Escherichia coli、Zymomonas mobilis等。 1995年，研究者发现老黄酶家族某些成员能够催化带有强吸电子基团的烯烃化合物碳碳双键的不对称还原，随后这一领域的研究逐渐受到关注。目前已经鉴定的老黄酶家族成员数量有限，很大程度限制了烯醇还原酶的深入研究和工业化应用，因此筛选挖掘具有碳碳双键不对称还原能力的新型微生物资源不仅是对不对称合成工具箱的有效补充，同时也为老黄酶家族成员的挖掘与研究提供了丰富的生物资源。
极地具有独特的地理、环境及气候特征，其主要特点是变化极大的光照辐射、季节性的光照时间、常年极低的水温和高盐度环境，形成了一个酷寒、强辐射和高盐度的自然环境。北极极地区蕴含着丰富的微生物种质资源，由于其特殊的地理位置和气候条件，生存于其中的微生物大多有其特殊的生理生化特性和代谢特征；由于数万年的沉积作用，深海海泥中沉积物成分繁复，是非常复杂的微生物栖息地。有机质是微生物易利用的物质和能源，而深海海泥中沉积物中有机质含量比海水中的要多104-105倍。同时，深海海泥中沉积物也是巨大的基因遗传变异库。因此，本研究对于北极地区深海海泥沉积物中微生物的种质及其多样性研究具有重要的意义。
北极区域的海洋微生物由于资源丰富，在解决用药需求问题的同时具有不破坏生态环境等优点，其生物活性物质的研究已成为国内外研究的热点。因此，北极深海海泥可以成为开发生物活性物质的重要来源。
最近几十年间人们从海洋微生物中分离得到了许多生物活性物质，极大地扩展了新型活性物质的来源。Hotta等从日本海微生物中分离到菌株Strepyomyces tenjimariensis SS-939，并从其发酵液中分离提纯得到2种氨基糖苷类抗生素Istamysin A和Imamura等从海洋微生物中分离到一种细菌新属Pelagiobacter variabilis，能产生新型吩嗪类抗生素Pelagiomicins A、B和C；Tuin等从海洋芽胞杆菌中分离得到了Ioloatin C的同系物；田黎等从东海大陆架、渤海等地筛选得到几株海洋芽胞杆菌，其代谢产生的抗菌蛋白对病原真菌具有强烈的抑制作用。相对于陆地微生物，海洋微生物生活在非常特殊的环境中，其代谢产物的多样性和代谢途径的独特性决定了海洋微生物次级代谢产物具有新颖的结构和特异的生物活性。而北极地区生活环境更为特殊、种类复杂等特点赋予北极海洋微生物更好的抗菌活性和产生更多新型抗菌活性物质的能力。
本研究以北极海底的土壤为样本来源，利用具有潜在应用价值的活性烯烃化合物柠檬醛进行富集筛选，以期获得具有碳碳双键不对称还原活力的微生物菌株，并分别对其进行菌种鉴定以及催化碳碳（和碳氧）双键不对称还原能力的评价，为具有重要应用价值的光学纯手性烷烃化合物的生物合成提供微生物资源。
- 拟解决的问题
利用具有潜在应用价值的活性烯烃化合物柠檬醛进行富集筛选，以期获得具有碳碳双键不对称还原活力的微生物菌株，并分别对其进行菌种鉴定以及催化碳碳（和碳氧）双键不对称还原能力的评价，为具有重要应用价值的光学纯手性烷烃化合物的生物合成提供微生物资源。
- 课题研究的主要内容和实验方法
1、分离和纯化：取2 g海泥样品溶解于灭菌的50 mL无机盐培养基（加入100 mu;L 柠檬醛）中，于250 mL锥形瓶中，30 ℃，220 r/min振荡培养7 d，获得初次培养液；取初次培养液1 mL加入灭菌的50 mL无机盐培养基（加入100 mu;L 柠檬醛）中，于250 mL锥形瓶中，30 ℃，220 r/min振荡培养7 d，获得二次培养液；取二次培养液500 mu;L涂布于分离培养平板，30 ℃，培养2 d；在培养过程中每天观察生长情况,待菌落形成时适时挑取形态不同的单菌落,划线接种于新的平板培养基上,继续培养,并从中再次挑取单菌落划线纯化,直至分离得到纯菌株。挑取单菌落作为单一菌种进行保藏。
2、菌种的保存：斜面低温保藏法：将菌落接种与斜面培养基上，在28 ℃下恒温培养至成熟后，封口后移至4 ℃冰箱保存。2～4个月传代一次。
