生物柴油作为一种重要的液体生物燃料,2019年全球产能已经高达4500万吨。伴随大量产生的生物柴油副产物粗甘油,成分复杂,精炼成本高。利用产油酵母将粗甘油转化为油脂,重新作为生物柴油的原料,近年来被广泛的研究。木质纤维素生物质来源丰富,蕴含着大量的碳水化合物资源,被广泛应用于微生物油脂的生产。然而,当前利用粗甘油、生物质等廉价原料生产油脂,仍然存在着油脂产量低、成本过高的突出问题。本论文以Cutaneotrichosporon oleaginosum ATCC20509为实验菌株,探究木质纤维素生物质（水葫芦和玉米秸秆）与粗甘油耦合利用高效生产微生物油脂的策略,显著降低生产成本,进而为构建耦合新型油源的全新生物柴油生产模式提供新的思路,所得结果如下:1.基于粗甘油中氮、磷等辅助营养极度匮乏的问题,本论文利用富氮生物质水葫芦（粗蛋白含量22.8%）制备营养丰富的生物质酸/酶水解液,探讨其与粗甘油组合利用产油脂的潜力。结果表明,稀硫酸预处理水葫芦酶水解在12 h即可达到平台期;当粗甘油（60 g/L）与水葫芦酶水解液（10%,v/v）通过简单混合,无需任何额外处理,生物量、油脂量、油脂含量和油脂得率分别为26.8 g/L、15.6 g/L,58.1%和0.24 g/g;相对于两者各自单独利用,组合利用策略下可以实现更高的油脂产量、油脂生产强度,所得生物柴油的冷滤点等更低,可作为优良的生物柴油原料。2.基于粗甘油良好的预处理生物质、脱除木质素的潜力,本论文探讨了基于粗甘油预处理玉米秸秆的粗甘油＆玉米秸秆组合利用策略的研究。结果表明,碱化甘油预处理效果最好,其固相总还原糖（TRS）酶解率达到了100%;碱化粗甘油预处理的秸秆固相TRS酶解率为93%,值得一提的是,其总TRS得率达0.59 g/g原料秸秆,与碱化甘油预处理相当。但发酵效果不如人意,以碱化粗甘油预处理液为发酵培养基,得到的生物量、油脂量、油脂量仅分别为16.2 g/L、11.2 g/L,68.9%,且在120 h时仍有33.6%的甘油残留,策略需要优化。3.进一步地,探讨了碱化（粗）甘油预处理玉米秸秆和稀酸预处理水葫芦组合利用策略。结果表明,两者预处理后直接1:1混合、固液分离后固相洗涤合并所得的稀释预处理液（60 g/L）,在无需脱毒、不添加任何额外营养成分下培养C.oleaginosum方案效果最佳,生物量、油脂量、油脂含量和油脂得率分别为27.1 g/L、16.0 g/L、58.8%和0.25 g/g,油脂生产强度高达3.2 g/L/d。预处理固相酶回收率为62.9%,固相酶水解液培养C.oleaginosum,生物量、油脂量,油脂含量和油脂得率分别为16.1 g/L、8.9 g/L、55.6%和0.21 g/g。脂肪酸组成和生物柴油性能预测结果表明,该方法生产的油脂适合作为生物柴油的原料。以上结果充分表明,基于粗甘油预处理秸秆的甘油与水葫芦组合利用仍能高效生产微生物油脂,此外,该策略可以避免酸碱中和消耗,碱化甘油可直接取自生物柴油厂,有望显著降低微生物油脂生产成本。本论文为廉价原料组合利用经过生物转化制备微生物油脂提供了新思路,为不同的木质纤维素生物质与粗甘油的耦合利用策略提供了重要借鉴。