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木质纤维素是地球上产量最高的可再生物质,而木质纤维乙醇被认为是理想的生物燃料。尽管木糖在木质纤维素中含量仅次于葡萄糖,但其高效转化为乙醇是目前生物质利用的难题之一。虽然已有工程酵母利用木糖发酵产醇的报道,但有关将转基因酿酒酵母与作物秸秆和酶解发酵工艺相结合的报道比较少见。本实验室前期利用遗传工程,已在工业酿酒酵母中超表达外源木糖还原酶,木糖醇脱氢酶和木酮糖激酶,并获得转基因酿酒酵母SF4和E4菌系。本研究利用优质芒草和小麦秸秆材料和温和预处理酶解技术,分别测定了转基因酿酒酵母SF4和E4菌系利用葡萄糖和木糖共发酵产醇的效率,其主要实验结果如下:1.与原始菌株相比,转基因酿酒酵母SF4和E4能利用木糖为单一碳源而正常生长;在葡萄糖木糖混合培养基中,原始菌株与转基因酵母生长情况相似。2.利用芒草材料Msi07,比较了1%H2SO4和2%NaOH预处理下产醇效率。其中原始菌株乙醇产率由6.27%(1%H2SO4)提高至8.38%(2%NaOH);转基因酿酒酵母SF4乙醇产率由6.76%提高至8.80%;而转基因酿酒酵母E4乙醇产率由6.29%可提高至9.23%;此外,利用芒草材料VI-A-3,原始菌株乙醇产率由5.78%提高至8.54%,SF4乙醇产率由5.87%提高至9.26%,E4乙醇产率由5.96%提高至9.36%。3.利用4%NaOH预处理芒草材料(VII-C-14)并酶解产糖发酵,转基因酵母E4比原始菌株乙醇产率提高25.69%。4.1%NaOH预处理汽爆芒草和小麦材料,转基因酵母E4在芒草的最高乙醇产率为20.61%,转基因酵母SF4在小麦的最高乙醇产率为20.32%,分别创历史记录新高。