Bamboo, a lignocellulosic feedstock, is considered as a potentially excellent raw material and evaluated for lignocellulose degradation and bioethanol production, with a focus on using physical and chemical pre-treatment. However, studies reporting the biodegradation of bamboo lignocellulose using microbes such as bacteria and fungi are scarce. In the present study, Bacillus velezensis LC1 was isolated from Cyrtotrachelus buqueti, in which the symbiotic bacteria exhibited lignocellulose degradation ability and cellulase activities. We performed genome sequencing of B. velezensis LC1, which has a 3929,782-bp ring chromosome and 46.5% GC content. The total gene length was 3,502,596 bp using gene prediction, and the GC contents were 47.29% and 40.04% in the gene and intergene regions, respectively. The genome contains 4018 coding DNA sequences, and all have been assigned predicted functions. Carbohydrate-active enzyme annotation identified 136 genes annotated to CAZy families, including GH, GTs, CEs, PLs, AAs and CBMs. Genes involved in lignocellulose degradation were identified. After a 6-day treatment, the bamboo shoot cellulose degradation efficiency reached 39.32%, and the hydrolysate was subjected to ethanol fermentation with Saccharomyces cerevisiae and Escherichia coli KO11, yielding 7.2 g/L of ethanol at 96 h. These findings provide an insight for B. velezensis strains in converting lignocellulose into ethanol. B. velezensis LC1, a symbiotic bacteria, can potentially degrade bamboo lignocellulose components and further transformation to ethanol, and expand the bamboo lignocellulosic bioethanol production.

中文翻译：

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肠道共生贝莱斯芽孢杆菌 LC1 的基因组测序用于竹笋生产生物乙醇

竹子是一种木质纤维素原料，被认为是一种潜在的优良原材料，并在木质纤维素降解和生物乙醇生产方面进行了评估，重点是使用物理和化学预处理。然而，关于使用细菌和真菌等微生物降解竹木质纤维素的研究很少。本研究从Cyrtotrachelus buqueti中分离出Bacillus velezensis LC1，其共生菌表现出木质纤维素降解能力和纤维素酶活性。我们对 B. velezensis LC1 进行了基因组测序，它具有 3929,782-bp 的环状染色体和 46.5% 的 GC 含量。基因预测总基因长度为3,502,596 bp，基因和基因间区域的GC含量分别为47.29%和40.04%。基因组包含 4018 个编码 DNA 序列，并且所有人都被分配了预测功能。碳水化合物活性酶注释确定了注释到 CAZy 家族的 136 个基因，包括 GH、GTs、CEs、PLs、AAs 和 CBMs。鉴定了参与木质纤维素降解的基因。处理6 d后，竹笋纤维素降解率达到39.32%，水解液用酿酒酵母和大肠杆菌KO11进行乙醇发酵，96 h乙醇产量为7.2 g/L。这些发现为 B. velezensis 菌株将木质纤维素转化为乙醇提供了见解。B. velezensis LC1 是一种共生细菌，可以潜在地降解竹木质纤维素成分并进一步转化为乙醇，从而扩大竹木质纤维素生物乙醇的生产。碳水化合物活性酶注释确定了注释到 CAZy 家族的 136 个基因，包括 GH、GTs、CEs、PLs、AAs 和 CBMs。鉴定了参与木质纤维素降解的基因。处理6 d后，竹笋纤维素降解率达到39.32%，水解液用酿酒酵母和大肠杆菌KO11进行乙醇发酵，96 h乙醇产量为7.2 g/L。这些发现为 B. velezensis 菌株将木质纤维素转化为乙醇提供了见解。B. velezensis LC1 是一种共生细菌，可以潜在地降解竹木质纤维素成分并进一步转化为乙醇，从而扩大竹木质纤维素生物乙醇的生产。碳水化合物活性酶注释确定了注释到 CAZy 家族的 136 个基因，包括 GH、GTs、CEs、PLs、AAs 和 CBMs。鉴定了参与木质纤维素降解的基因。处理6 d后，竹笋纤维素降解率达到39.32%，水解液用酿酒酵母和大肠杆菌KO11进行乙醇发酵，96 h乙醇产量为7.2 g/L。这些发现为 B. velezensis 菌株将木质纤维素转化为乙醇提供了见解。B. velezensis LC1 是一种共生细菌，可以潜在地降解竹木质纤维素成分并进一步转化为乙醇，从而扩大竹木质纤维素生物乙醇的生产。鉴定了参与木质纤维素降解的基因。处理6 d后，竹笋纤维素降解率达到39.32%，水解液用酿酒酵母和大肠杆菌KO11进行乙醇发酵，96 h乙醇产量为7.2 g/L。这些发现为 B. velezensis 菌株将木质纤维素转化为乙醇提供了见解。B. velezensis LC1 是一种共生细菌，可以潜在地降解竹木质纤维素成分并进一步转化为乙醇，从而扩大竹木质纤维素生物乙醇的生产。鉴定了参与木质纤维素降解的基因。处理6 d后，竹笋纤维素降解率达到39.32%，水解液用酿酒酵母和大肠杆菌KO11进行乙醇发酵，96 h乙醇产量为7.2 g/L。这些发现为 B. velezensis 菌株将木质纤维素转化为乙醇提供了见解。B. velezensis LC1 是一种共生细菌，可以潜在地降解竹木质纤维素成分并进一步转化为乙醇，扩大竹木质纤维素生物乙醇的生产。2 g/L 乙醇在 96 小时。这些发现为 B. velezensis 菌株将木质纤维素转化为乙醇提供了见解。B. velezensis LC1 是一种共生细菌，可以潜在地降解竹木质纤维素成分并进一步转化为乙醇，从而扩大竹木质纤维素生物乙醇的生产。2 g/L 乙醇在 96 小时。这些发现为 B. velezensis 菌株将木质纤维素转化为乙醇提供了见解。B. velezensis LC1 是一种共生细菌，可以潜在地降解竹木质纤维素成分并进一步转化为乙醇，从而扩大竹木质纤维素生物乙醇的生产。