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本试验采用木聚糖作为唯一碳源的筛选培养基,从山西省、黑龙江省、湖南等碱性土壤筛选出225株能够在刚果红平板上产生明显水解圈的木聚糖酶产生菌,经摇瓶发酵复筛测定其酶活力及其水解木聚糖产物分析,获得了一株产木聚糖酶酶活较高菌株YH158,形态学观察及16S rRNA基因序列的同源性分析表明,该菌鉴定为甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus)。该菌初始发酵酶活为12.53IU/mL,水解木聚糖跟玉米芯产物富含2-5个木糖分子的低聚木糖,且该菌分泌产生的木聚糖酶对碱性环境有较强的耐受性与高温稳定性,在pH 6.0~10.0的范围内,相对酶活均在76%以上,在pH 6.0~9.0的范围内,处理1 h后,相对剩余酶活保持在88%以上,处理2 h后,仍可保持80%以上;当处理温度达到80℃时,处理1 h后,剩余酶活还有40%,处理2 h后剩余酶活为26%。经液体发酵条件单因素试验和正交试验分析甲基营养型芽孢杆菌YH158产木聚糖酶的最佳发酵条件为:在培养基配方麸皮5.0%,黄豆粕0.7%,硫酸锰0.1%,初始发酵pH 8.0,在37℃恒温摇床摇瓶发酵36 h,甲基营养型芽孢杆菌YH158的木聚糖酶活力达28.18 IU/mL。根据NCBI数据库中芽孢杆菌的木聚糖酶基因XynA、XynB、XynC和XynD的基因序列,设计了4相应引物,采用无缝克隆方法将甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus)的4个木聚糖酶基因成功克隆后在大肠杆菌BL21表达载体上表达,经基因测序及BLAST比对和序列一致性分析,甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus)的4个基因与已知序列的核苷酸序列一致性为98.0~99.55%,编码的氨基酸序列,一致性都为100%。通过大肠杆菌BL21诱导表达后,xynA-pBAD-HisD、xynB-pBAD-HisD、xynC-pBAD-HisD、xynD-pBAD-HisD均具有独立的木聚糖酶活力,其酶活性分别达:12.23 IU/mL、10.34 IU/mL、10.85 IU/mL、9.56 IU/mL,其酶解木聚糖的产物均含有木糖,木二糖,木三糖,木四糖,木五糖等。