随着消费者对食品安全和健康的要求越来越高,葡萄酒品质和安全问题日益受到人们的重视。作为发酵酒精饮料,葡萄酒在发酵和生产过程中通常会产生氨基甲酸乙酯（ethyl carbamate,简称EC）、生物胺等不良代谢物质,其中,EC被国际癌症研究机构划分为2A类致癌物质。因此,基于葡萄酒中EC主要合成途径分析选育低产EC的优良葡萄酒酵母,对葡萄酒中有害代谢物的控制以及提高葡萄酒产品品质具有非常重要的意义。本研究以二倍体工业酿酒酵母YZ11（敲除精氨酸酶Car1p的一个等位基因以阻断精氨酸分解为尿素）为出发菌株,从尿素合成的前体物质精氨酸转运和合成途径入手对该菌种进行改造以期获得低产EC的优良葡萄酒酵母菌株。酿酒酵母发酵过程中EC合成的前体物质尿素大部分是由精氨酸分解产生的,为降低胞内精氨酸的含量,本研究分别敲除了精氨酸通透酶和氨基酸通透酶编码基因CAN1和GAP1。重组菌株葡萄酒发酵实验表明,敲除精氨酸通透酶基因CAN1得到的重组菌株YC11和YC21的EC生成量较出发菌株YZ11分别降低了23.2%和58.11%;敲除氨基酸渗透酶基因GAP1得到的重组菌株YG11和YG21的EC生成量较出发菌株YZ11分别降低了66.88%和61.04%。重组菌株发酵性能及生长性能良好,其他物质如风味物质的结果更好。对精氨酸合成途径中关键酶精氨琥珀酸合酶编码基因ARG1进行敲除获得重组菌株YA11和YA21,葡萄酒发酵实验表明,重组菌株YA11和YA21的EC生成量较出发菌株YZ11分别降低了14.29%和42.28%。重组菌株发酵性能及生长性能良好,其他物质如风味物质的结果更好。为降低细胞质中精氨酸的含量,本论文研究了位于液泡膜的碱性氨基酸运输蛋白Vba2p对EC生成的影响,通过过表达Vba2p的编码基因VBA2,构建了重组菌YV11。葡萄酒发酵实验表明,YV11的EC生成量较出发菌株YZ11降低了52.94%。重组菌株发酵性能及生长性能良好,其他物质如风味物质的结果更好。进一步对精氨酸转运蛋白和合成关键酶进行组合改造,结果表明,同时敲除精氨酸渗透酶和氨基酸渗透酶编码基因CAN1和GAP1后得到的重组酵母菌株YCG11和YCG21在葡萄酒发酵中EC的生成量较出发菌株YZ11分别降低了52.43%和56.35%。敲除精氨琥珀酸合酶编码基因ARG1同时过表达位于液泡膜的碱性氨基酸运输蛋白编码基因VBA2后得到的重组酵母YVA11在葡萄酒发酵实验中EC生成量较出发菌株YZ11降低了68%。重组菌株发酵性能及生长性能良好,其他物质如风味物质的结果更好。