【摘 要】
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以可再生木质纤维素原料生产燃料乙醇近年来受到广泛关注.酿酒酵母是燃料乙醇生产的主要菌株,但其不能利用纤维素原料水解液中最主要的五碳糖成分木糖,此外,纤维素水解液
【机 构】
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大连理工大学生命科学与技术学院辽宁大连116023大连理工大学生命科学与技术学院辽宁大连116023;上海交通大学生命科学技术学院上海200240上海交通大学生命科学技术学院上海200240
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以可再生木质纤维素原料生产燃料乙醇近年来受到广泛关注.酿酒酵母是燃料乙醇生产的主要菌株,但其不能利用纤维素原料水解液中最主要的五碳糖成分木糖,此外,纤维素水解液中的抑制物可降低酿酒酵母的细胞活性和发酵性能.因而,构建具有木糖共发酵性能及环境胁迫耐性良好的酿酒酵母是纤维素乙醇工业化生产的重要研究内容.本课题组对包括实验室酵母菌株、工业酵母菌株以及野生酿酒酵母在内的多株酿酒酵母进行性能比较,筛选出一株木糖利用良好,并具有较高胁迫耐受性的酵母菌株YB-2625.该菌株在5g/L乙酸平板上的生长明显好于具有较高耐性的工业酿酒酵母菌株Sc4126和Sc6525,仅略弱于絮凝酵母SPSC01,且40℃高温耐性优于乙醇工业菌株Sc4126和Sc6525,与自絮凝酵母SPSC01基本一致.上述研究表明,YB-2625是进一步工业应用研究的良好宿主.对该菌株进行全基因组测序,并与模式酵母进行比较分析,发现存在特有的单核苷酸多态性(SNP)以及插入缺失突变(Indels).其中存在突变的基因包括木糖代谢途径基因XYL2,XKS1,TAL1,TKL1,RPE1等,以及絮凝相关基因FLO1,FLO5,FLO8,FLO9和FLO11.此外,与菌株耐受性相关的基因,如GSH1,GPX1,YAP1和HAA1等也存在多处突变位点,且组蛋白乙酰化相关的基因RTT109也发生了突变,本课题组前期研究表明RTT109的缺失与乙酸耐受性相关,并利用转录因子过表达提高了酿酒酵母乙酸耐性.本研究为工业酵母遗传多样性的深入挖掘奠定了基础,对功能基因的深入研究有利于进一步指导高效生物燃料生产菌株的选育.
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