酿酒酵母具有遗传背景清晰、生长周期短以及生长适应性良好等优点,已被广泛用于工业发酵。然而,发酵过程中,酿酒酵母常会受到多种胁迫压力,导致细胞氧化损伤,进而大幅度降低产品产量。作为酿酒酵母细胞中最重要的碳代谢途径之一,糖酵解途径可调控细胞生长、发育、生产代谢物等多个过程。目前,关于糖酵解代谢活性强弱是否能调控酿酒酵母细胞的耐受性,以及具体调控机制尚不清楚。本工作通过减弱酿酒酵母糖酵解代谢活性,对细胞胁迫耐受尤其是氧化耐受情况进行评估,并且阐述了可能参与调控的代谢途径。主要研究结果如下:1、采用CRISPR-Cas技术,分别敲除糖酵解代谢途径的关键基因HXK1、ENO1、TDH1、PFK1以及FBP1,以降低酵母糖酵解代谢活性,并评估基因敲除对细胞胁迫耐受性以及ROS含量的调控效应;结果表明,缺失PFK1的酿酒酵母菌株变化最为显著,其ROS含量降低、氧化耐受性提高。采用实时荧光定量PCR技术,对野生菌和△PFK1突变菌的氧化代谢途径的相关基因表达量进行分析;结果表明,PFK1敲除主要通过抑制ROS产生,实现了胞内ROS含量降低;同时,PFK1敲除促进SOD酶表达,在一定程度上缓解了胞内ROS积累程度。2、为进一步了解PFK1对酿酒酵母细胞的整体性调控,采用转录组学策略,对野生菌和△PFK1突变菌进行转录组学分析;结果表明,这两种菌株表达差异基因共40个,其中上调基因15个,下调基因25个;主要集中在氨基酸生物合成、细胞周期以及信号转导过程等代谢通路。选取18个表达差异基因,利用q RT-PCR验证转录组数据的准确性,结果表明组学分析数据结果可靠。3、基于转录组学分析结果,选取与液泡以及自噬功能相关的VTC1基因,并验证VTC1对细胞氧化耐受性的调控;结果表明,VTC1基因的缺失可降低酵母细胞的氧化耐受性。上述结果表明,PFK1基因敲除可上调VTC1基因表达,从而增强液泡H-ATP酶活性,以提供更多的能量,同时增强细胞自噬能力,进而提高酿酒酵母的氧化耐受性。