木质素广泛存在于植物中，是地球上仅次于纤维素的第二丰富的生物聚合体。木质素是一种复杂的、非结晶性的、三维网状高分子聚合物，在自然条件下很难降解，造成了土壤、水体等的严重污染。生物降解木质素不仅可缓解环境污染，还可以变废为宝，实现资源的再利用，因此对木素的开发利用具有重要的经济和社会意义。原生质体融合能克服作物远缘杂交时有性杂交的不亲和性和性障碍，冲破种属的界限，达到种间和属间的融合。通过原生质体融合可以将一个品种的一些有用的基因向另外一个品种转移,将多种功能组合到一个菌体上，实现多种微生物菌的优化组合，从而对污水的处理达到较好的效果，因此这一技术具有很好的发展前景。本实验中将恶臭假单胞菌分别与土壤杆菌，杆状菌，戈登氏菌进行融合，分别筛选出一株降解木素效果最佳的融合菌。并将筛选出的融合菌进行木素降解实验，通过木素IR、HPLC、GC-MS和有机污染指标的变化，来探索降解过程中木素的变化，并对各融合菌的降解效果进行比较，从而找出最高效工程菌。各项检测指标显示四种亲本供试菌的降解木素能力是戈登氏菌>恶臭假单胞菌>杆状菌>土壤杆菌，融合菌的降解能力是恶臭假单胞菌与戈登氏菌的融合菌>与杆状菌的融合菌>与土壤杆菌的融合菌，融合菌的降解效果明显高于亲本供试菌的。水体的有机物污染指标主要有化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）和总有机碳（TOC）。在各种菌降解木素5天后，木素溶液的有机污染指标几乎趋于平衡，不会有太大的变化。COD去除率从亲本的63-72%增加到融合菌的76%-84%，其中戈登式菌与恶臭假单胞菌的融合菌降解木素能力达到了83.4%。BOD去除率从亲本的63-72%增加到74%-84%，戈登式菌与恶臭假单胞菌的融合菌达到83.5%。TOC去除率从亲本的64-71%增加到76%-83%，戈登式菌与恶臭假单胞菌的融合菌PPG达到82.2%。戈登式菌与恶臭假单胞菌的融合菌PPG降解木素能力达到了80%以上，降解能力提高最多，是实验中比较成功的一株高效融合菌。为了解木素降解产物，进行了GC-MS分析，此方法最适合用于分析小分子类物质。实验结论可知，木素降解前的峰的数量要明显少于降解后峰的数量，这是由于木素降解后变得更复杂了，降解后小分子物质变多；PPG即戈登式菌与恶臭假单胞菌的融合菌峰的数量最多，可能是由于这种高效降解融合菌的降解能力相比于其它两种较强，降解木素比较完全，PPB次之，PPA的峰比较少；木素的降解产物主要分为三大类产物脂肪族化合物、单体产物和二聚体产物；在降解过程中在α位发生了断裂氧化，大量的Cα-Cβ键和α-O-4键发生了断裂；降解过程中木素结构中的酚羟基被氧化为羰基，而羰基进一步反应导致苯环开裂形成酸类物质，最后生成酯类物质，起维持木素的大分子结构作用的醚键，在微生物的作用下醚键C上的羧基被氧化脱水，形成酰基结构，进而形成了酯类物质，这有利于木素大分子解聚和苯环的开环；这种木素大分子的主要结构单元是紫丁香型结构。在研究木素的生物降解的途径中，有83%的木素被降解掉，其中60%是被生物降解，20%是被生物吸附，有3%是通过非生物路径（沉淀，氧化，挥发等）。在降解前30分钟，生物降解和生物吸附的作用相当，而之后生物降解将起主要作用。通过木素溶液中香草醛的UV-Vis图谱，得出在230nm处的光谱信号在pH≤7时不受pH值影响，248nm处的光谱信号在pH>7时不受pH值影响。在230nm和248nm处的光谱信号均对浓度的变化较为敏感，通过不同pH值和不同浓度条件下香草醛的比值导数光谱信息，得出比值导数光谱与香草醛的关系。小分子酚醛类物质有与木素相似的结构官能团，因此常用作木素简单模型物进行研究，它们具有α双键，即与苯环共轭的C=O双键，也是木素中具有代表性的结构之一。木素降解的中间产物中有对羟基苯甲醛，香草醛，丁香醛，丁香酸，香草酸和乙酰丁香酮。对木素降解过程中各小分子酚醛类物质的量进行了测定，还进行了降级机理的探讨，香草醛降解的中间产物有三种，分别是2-甲基苯酚，4-羟基-3-甲氧基苯甲酸，4-羟基-3-甲氧基苯甲醇，其中4-羟基-3-甲氧基苯甲酸是主要的中间产物。在各小分子酚醛类物质降解过程中，所有的醛类物质都先转变为相应的酸类物质，然后酸类物质再进行彻底分解生产CO₂和H₂O。