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在不可再生能源资源的日益枯竭,石油价格屡创新高以及石油燃烧所带来的环境污染,温室效应等一系列问题的情况下,生物炼制受到世界各国的普遍关注,生物燃料作为一种新兴产业在全球崛起。燃料乙醇被认为最有发展前景的可再生绿色能源之一。酿酒酵母是乙醇生产的主要菌株。
本文从自然界分离得到160株酵母,经过TTC一级筛选、糖浓度耐性二级筛选和葡萄糖发酵三级筛选获得7株发酵性能较好的菌株。对GX1、GX7、GX140菌株进行分子鉴定,结果表明三株都是酵母属(Saccharomyces)酿酒酵母(Saccharomyces scerevisiae)。对GX7菌株G418抗性实验表明,在100μ/ml时菌株不能生长,初步发酵性能的研究,产乙醇11.04%。
本研究克隆了酿酒酵母PGK启动子,利用报告基因-绿色荧光蛋白(GFP)进行了活性功能验证,结果表明PGK启动子具有活性功能。构建了含G418抗性筛选标记和组成型PGK启动子的载体pYX418。利用全转录工程(gTME)方法对野生型酿酒酵母(Saccharomyces scerevisiae)GX7菌株进行了改造。
本研究通过PCR方法克隆获得酿酒酵母转录因子spt15基因,与表达载体pYX418连接,构建了重组子pYX418-spt15,并对SPT15蛋白的177、195和217位点进行了定点突变(Phe177Ser、Tyr195His和Lys218Arg),然后醋酸锂转化入酿酒酵母GX7中,利用不同浓度的G418抗性筛选得到重组酿酒酵母菌株GX7-1,经初步研究表明:重组菌株细胞表型发生了变化,生长速度加快,并可以利用木糖。利用50g/L的木糖发酵乙醇产量约5.7g/L;木糖醇产量约18.59g/L,残糖12.7%。推测该菌株代谢途径发生了重大变化,可能具备了代谢木糖产生乙醇的能力。本实验为构建新型工业酿酒酵母奠定了理论基础。