黃酒酵母菌株YHJ7的基因組分析及基因功能研究.pdf

1、黃酒是我國(guó)的傳統(tǒng)釀造食品，在生產(chǎn)黃酒的過程中，釀酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）作為關(guān)鍵微生物對(duì)酒精發(fā)酵起主導(dǎo)作用，即配合紅曲和麥曲等發(fā)揮共同作用將糖轉(zhuǎn)化成酒，所得黃酒具有獨(dú)特的風(fēng)味、豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及較高的保健功效。目前，黃酒酵母不僅在傳統(tǒng)的黃酒發(fā)酵中得到廣泛應(yīng)用，而且在機(jī)械的黃酒大生產(chǎn)中也取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
　　在黃酒生產(chǎn)中，發(fā)酵環(huán)境發(fā)生了變化比如溫度、滲透壓、pH、乙醇濃度等，這些變化都

2、會(huì)對(duì)酵母的發(fā)酵生長(zhǎng)產(chǎn)生比較明顯的影響。乙醇是制約酒精生產(chǎn)的主要因素之一。本文對(duì)本實(shí)驗(yàn)室保存的從黃酒發(fā)酵工廠分離獲得的黃酒酵母作為對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步分離篩選，最終分離獲得一酵母單倍體YHJ7(D2)（Saccharomyces cerevisiae），它具有高耐受性的良好特質(zhì)。通過對(duì)這株具有優(yōu)良抗逆性的黃酒酵母菌進(jìn)行全基因組測(cè)序、組裝并通過比較基因組學(xué)及生物信息學(xué)分析該菌的特異性。在與同樣黃酒發(fā)酵工廠獲得的釀酒酵母N85（Sacchar

3、omyces cerevisiae）基因組比較分析的時(shí)候發(fā)現(xiàn)了一些可能差異片段，且在與模式實(shí)驗(yàn)菌株S288c（Saccharomyces cerevisiae）進(jìn)行比較分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一些不在實(shí)驗(yàn)菌株S288c存在，卻在該黃酒酵母菌中存在的新基因，例如g5170。本文在完成基因組組裝及分析的基礎(chǔ)上主要對(duì)新基因g5170做了功能性研究與驗(yàn)證。
　　通過生物信息學(xué)分析，本實(shí)驗(yàn)室預(yù)測(cè)新基因g5170的功能可能與乙醇耐受性有很大關(guān)系。為了進(jìn)

4、一步確認(rèn)新基因g5170與乙醇耐受性有關(guān)，本實(shí)驗(yàn)室通過敲除與過表達(dá)g5170基因兩方面研究與驗(yàn)證它的功能。本實(shí)驗(yàn)室前期利用Cre/loxP系統(tǒng)敲除目的基因g5170構(gòu)建此基因的敲除菌株，并對(duì)基因敲除菌株與原始菌株進(jìn)行耐受性比較分析。結(jié)果表明敲除菌株與原始菌株對(duì)高糖和高溫的耐受性上的表現(xiàn)近乎相同，但是對(duì)于高濃度乙醇環(huán)境脅迫下，基因敲除菌株YHJ7-△g5170的乙醇耐受性要比原始菌株YHJ7表現(xiàn)的弱很多。為進(jìn)一步驗(yàn)證新基因g5170與乙醇