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能源短缺是目前全世界共同面临的重大问题之一。在我国能源状况日益紧迫的背景下，生物乙醇燃料的推广与使用显得尤为重要，对我国能源结构进行调整已成为能源发展面临的重要任务之一。用于生产生物乙醇燃料的原料主要是淀粉类、糖类或纤维类，秸秆类纤维素物质具有木质纤维复合物结构，其中半纤维素构成了秸秆类纤维素物质中的相当部分约为30％，其水解产物是D-木糖类的五碳糖。酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）可以利用淀粉质发酵生产乙醇，却不能直接以纤维素为底物进行发酵，原因是纤维素的水解需要三种相互配合分解纤维素的酶，如在有氧条件下可进行有氧呼吸，在厌氧条件下可进行产乙醇的无氧呼吸，并且已测定其全基因组序列，有对其成熟的基因操作认识，因此被作为工业上用于发酵乙醇的常用微生物。但是酿酒酵母却不能直接代谢利用木糖，因其没有专一性代谢木糖生成木酮糖的酶系并且存在细胞膜上木糖跨膜运输障碍，只有在酿酒酵母中引入木糖代谢流并利用木酮糖的代谢酶系，将其代谢分解随后进入磷酸戊糖途径，从而进入其本身的代谢流，解决了在酿酒酵母中葡萄糖与木糖共发酵过程中木糖转、代谢问题。
本实验室对已构建好具有木糖利用功能的酿酒酵母C5D-P-M，研究发现在重组可利用木糖的酿酒酵母中DUP240家族中的柠檬酸盐类合成酶基因CIT2对木糖利用具有某种程度的影响。利用基因芯片与基因敲除技术对已构建好的酿酒酵母进行分析与敲除CIT2基因获得突变株C5D-P-M-CIT2Δ酿酒酵母。并比较实验菌株与对照菌株在生理生化与荧光定量结果中的差异。
通过综合比较C5D-P-M-CIT2Δ与对照菌在生理生化与荧光定量分析结果中的差异，最终实验菌株C5D-P-M-CIT2Δ生长速率平均增速是对照菌株的1.272倍，每12h多增加CO2的产量是0.0798g，表明CIT2基因对酿酒酵母利用木糖具有负调控作用。平均乙醇产量是对照菌的1.098倍。通过葡萄糖与木糖剩余量的测定结果，对葡萄糖的利用效率要略高0.2g/ml，对木糖的利用能力要略强，前8个小时木糖的利用率是对照菌的2.222倍，8小时以后是1倍，表明酿酒酵母中CIT2基因敲除后主要影响的是糖运输过程，并且此基因对糖运输过程是抑制与阻碍作用。由于糖代谢过程是受糖运输过程影响，当有丰富糖源供给时会增强糖代谢流向下游进行，但当糖代谢过程达到一定程度后糖运输对糖代谢的推动作用就会不明显。通过荧光定量PCR技术对木糖代谢利用中的相关基因进行分析，最终得知实验菌株C5D-P-M-CIT2Δ在木糖代谢流中的相关基因XYL1、XYL2、GND1、TKT1、TDH3表达均有所增加，由此表明CIT2基因的对木糖利用代谢流具抑制作用，并影响了木糖在酿酒酵母内代谢流的进程。