高压生物学是高压物理科学与生物科学相结合的交叉学科,目前,高压对生物系统的热力学参数,动力学特性和调节机制以及对蛋白质、核酸作用的分子机制有了广泛的研究和了解,本文主题在于研究高压力对于生物体系的影响,并且运用现代的高压生物技术,选育优良的啤酒酵母菌种。本文采用四个压力梯度100、200、300、400MPa进行保压20分钟处理,同时设立对照组。对其发酵性能作出初步测定,在300MPa压力下,最终获得变异菌株HP300a:还原双乙酰能力强、发酵速度快、酵母死亡率很低、风味好,适合消费者口味,且不易被杂菌污染。酿出啤酒的几项主要指标也明显优于对照株。分析研究了高压致变啤酒酵母变异株HP300a和对照株在分子水平上的差异,结果显示对照菌株及变异菌株在RAPD和ISSR的检测中多态性明显,分别为84.78%和67.27%。RAPD检测中对照菌株与变异菌株的平均绝对距离系数0.720,ISSR检测中对照菌株与变异菌株的平均绝对距离系数0.583。高压处理使酵母基因组DNA发生了插入、缺失、碱基突变等,并由此影响了基因结构、功能、表达等,高压力诱导了某些基因的表达,促进了某些蛋白例如压力诱导蛋白的合成。本研究首次较为全面地从生理、生化性质上及DNA分子水平上对高压引起啤酒酵母的变异进行了系统地分析。结果表明:高压能引起啤酒酵母产生可以稳定遗传生理上的明显变异,且这种变异是基于DNA分子水平的变异。基于以上的实验结果,初步验证了高压对啤酒酵母进行诱变育种是可行的。随着人们认识的不断提高,超高压已被很多研究者们应用于微生物诱变育种当中,并在许多方面得到了深人研究。