工业发酵中菌株会受到多重环境胁迫,提高微生物的环境胁迫耐受性能够提高发酵产量、降低成本、简化工艺,促进行业发展。产甘油假丝酵母（Candida glycerinogenes）是一株具有多重抗逆性能的工业发酵菌株,对其抗逆基因及机理研究仍不充分,本论文通过对该菌抗逆基因的挖掘、功能分析及应用研究,进一步认识抗逆酵母的胁迫耐受机制,为发酵菌株的抗逆改造提供基因资源和借鉴。主要内容包括:为挖掘该菌的抗逆基因,基于C.glycerinogenes环境胁迫下的转录组数据,选取了6个环境胁迫应答疑似基因进行研究。通过反义RNA抑制基因表达,发现Cg E1、Cg MCUR1和Cg CYP7对高温、乙酸和过氧化胁迫下具有抗逆性;生物信息学分析发现其分别与酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）的蛋氨酸补救途径基因烯醇化酶-磷酸酶E1、脯氨酸代谢相关基因PUT7和热休克蛋白HSP90分子伴侣CPR7具有较高的同源性。为进一步考察上述基因的抗逆功能和机理,在S.cerevisiae过表达Cg E1、Cg MCUR1和Cg CYP7。研究表明,重组菌在高温、乙酸及过氧化胁迫下生物量均提高,其中高温胁迫下S.cerevisiae/Cg MCUR1提高了26.2%、乙酸胁迫下S.cerevisiae/Cg CYP7提高了19.3%,过氧化胁迫下三种重组菌生物量均提高约17.8%,同时过氧化胁迫下的生长延滞期缩短16 h,且S.cerevisiae/Cg CYP7耐盐性得到增强。q RT-PCR分析发现,过表达菌株在乙酸和高温胁迫下细胞膜脂质代谢、海藻糖合成、葡萄糖转运以及糖酵解途径得到强化。此外,过表达菌株的细胞脂质过氧化水平降低、细胞膜饱和脂肪酸/不饱和脂肪酸比例改变。进一步分析发现:Cg E1和Cg MCUR1能够分别强化胞内蛋氨酸和脯氨酸积累、Cg CYP7能够增强热休克蛋白基因HSP82表达,从而影响细胞生理代谢、强化重组菌株的胁迫耐受。将重组S.cerevisiae应用于高温和未脱毒纤维素水解液的乙醇发酵。高温下过表达Cg E1、Cg MCUR1和Cg CYP7的重组S.cerevisiae,乙醇产量分别达到30.5 g·L-1、30.9g·L-1和30.8 g·L-1,分别提高10.5%、12.0%和11.6%,生产强度分别提高28.6%、12.0%和11.6%。过表达Cg E1、Cg MCUR1和Cg CYP7的重组菌在未脱毒纤维素水解液下的乙醇产量分别达到15.2 g·L-1、14.7 g·L-1和14.9 g·L-1,分别提高22.6%、18.5%和20.2%,生产强度分别提高23.1%、18.6%和20.3%。进一步分析发现,过表达上述基因可以影响重组S.cerevisiae胁迫发酵条件下高温、乙酸及糠醛耐受相关基因的表达,从而使菌株具有更好的乙醇发酵性能。上述结果为酵母抗逆机制研究和应用提供了借鉴。