目前,全球性能源短缺与环境恶化日益严重,人们不得不从环境保护与资源开发的角度出发,积极开发替代化石燃料的可再生新能源。生物柴油就是一种具有很大发展潜力的可再生清洁能源,通过微生物发酵制备微生物油脂,可为生物柴油的制备提供更加廉价而广泛的原料。随着现代生物技术的发展,通过对野生菌进行诱变、定向进化等手段都可能获得具有更高产油能力的菌株,从而提高产油微生物的应用效率。本文首先考察了粘红酵母As2.107的批式发酵特性。粘红酵母利用葡萄糖产生微生物油脂产率最高,以木糖为碳源时,粘红酵母产油脂能力较差,以混合糖和水解液为碳源时,粘红酵母产油脂的能力明显优于仅以木糖为碳源的情况,批式发酵结果表明,分别以葡萄糖、木糖、混合糖和水解液为碳源时,油脂产量和含量分别达到3.96g/L、28.33%;1.4 g/L、11.71%;3.02 g/L、20.42%以及2.2 g/L、16.45%。本文还研究了粘红酵母原生质体制备和再生条件,经优化菌株最佳的原生质体形成和再生条件为用0.2%β-巯基乙醇和0.5%的EDTA预处理菌体30min;再用1%蜗牛酶+0.5%溶菌酶+0.5%纤维素水解酶液处理菌悬液10h,原生质体形成率可达83.3%。在此基础上采用60Co-γ射线分别对粘红酵母细胞及其原生质体进行诱变,最佳的辐照条件为在剂量率5GY/min下分别选择剂量为500Gy和100Gy辐照粘红酵母细胞和原生质体,其致死率分别可达90.2%和88%,再生率为12%。经反复筛选,最终获得两株具有较高葡萄糖代谢能力的变异菌株WM3、WY4和一株具有较高木糖代谢能力的菌株WZ1。与对照组相比较,WM3和WY4其批式发酵油脂含量和产量分别比对照提高50%、42.2%和34%、40%。以木糖为底物,菌株WZ1批式发酵油脂产量和含量分别可达2.44g/L和16.55%,分别比对照提高了74.3%和41.3%。采用补料发酵,菌株WM3和WZ1油脂产量和油脂含量可达到8.42 g/L、52.63%和4.06 g/L、29.6%,较批式发酵分别提高了41.5%、35.6%和54.4%、48.4%。进而,本文研究了菌株WZ1以混合糖及纤维素水解液为碳源发酵生产微生物油脂的特性。模拟蔗渣水解液,以混合糖为碳源时,其菌体生物量和油脂产量达到14.96g/L和3.75g/L。补料发酵可以明显提高油脂产量和含量,最优的补料条件为向发酵液中补加混合糖(木糖:葡萄糖为9:1),补料时间为发酵69小时,补料浓度为20g/L。通过补料其生物量、油脂产量和油脂含量可达到17.06、5.35 g/L和31.36%,较批式发酵分别提高14%、42.7%以及26.4%。在混合糖研究基础上,本文以蔗渣水解液为原料,采用补料发酵生产微生物油脂,其生物量、油脂产量以及油脂含量分别达到16.0 g/L、4.97 g/L和31.06%。论文还对微生物油脂的成分进行了分析,气相色谱结果表明,与大豆油相比较,微生物油脂不饱和脂肪酸含量达到50%以上,其中软脂酸、硬脂酸、油酸和亚油酸为主要成分,含量最高的是油酸。结果表明微生物油脂其组成与植物油组成相似,因此可初步判定该微生物油脂可作为生产生物柴油的原料。该研究对粘红酵母的诱变育种提供了有益的参考,并对提高微生物油脂产量,促进生物柴油油脂原料的研究具有重要的现实意义。