科研产出
酿酒酵母YBR019C基因缺失突变的分析
《广西科学 》 2014
摘要：【目的】研究目的基因YBR019C缺失对酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)菌株糖代谢和乙醇发酵的影响。【方法】以酿酒酵母野生菌NF1002为出发菌株,选择2号染色体上的基因YBR019C为目的基因,以质粒pUG6和pUG66为模板进行PCR,构建带有Cre/loxP系统的酿酒酵母YBR019C基因敲除组件,并转化酿酒酵母NF1002,利用筛选标记Kan r和Ble r与YBR019C基因进行同源重组,筛选YBR019C双倍体缺陷型菌株。利用蔗糖和甘蔗糖蜜为碳源,对突变菌进行发酵特性的研究。【结果】成功获得YBR019C双倍体缺陷型菌株NFybr。碳源同化实验表明,突变株和野生菌均能利用葡萄糖和蔗糖,不能利用乳糖和木糖;但相比野生菌,突变株利用棉子糖和麦芽糖的能力有所下降,而且完全不能利用半乳糖。蔗糖发酵实验表明:突变株NF-ybr与野生菌株相比,在发酵终点乙醇浓度提高10.7%,发酵周期有所延长。按目前甘蔗糖蜜乙醇生产的发酵工艺,突变株在30℃发酵72h的醪液乙醇含量为12.52%,低于野生菌的13.89%。【结论】YBR019C基因的缺失影响了菌株对糖份的利用,导致乙醇发酵能力不及野生菌。本研究为菌株高效快捷的基因改造提供了参考。
关键词： 酿酒酵母 YBR019C 基因敲除 甘蔗糖蜜 乙醇
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酿酒酵母呼吸突变株的高糖胁迫反应研究
《广西科学 》 2014
摘要：【目的】研究野生型甘蔗糖蜜发酵高产乙醇菌株MF1002及其糖分利用能力显著提高的呼吸突变菌株MF15c在高糖胁迫下的生理特性变化。【方法】测定在高糖胁迫下菌株的生长速率、出芽率、乙醇产量和超氧化物歧化酶(SOD)活力、过氧化氢酶活力、过氧化物酶活力以及细胞质和线粒体的ATP酶活力。【结果】在葡萄糖浓度分别为25%、30%和40%的高糖培养基中,MF15c菌株生长和乙醇发酵受抑制的程度均明显低于MF1002。当葡萄糖浓度为30%和40%时,MF15c的最大菌体数目、最高出芽率和乙醇发酵浓度等均显著高于MF1002。当葡萄糖浓度为30%时,两菌株胞内的SOD活力、过氧化氢酶活力、过氧化物酶活力以及细胞质和线粒体的ATP酶活力均显著上升。其中,MF15c的胞内SOD活力、胞内过氧化物酶活力、细胞质ATP酶活力和线粒体ATP酶活力在高糖胁迫下的上升幅度显著高于MF1002。【结论】MF15c较MF1002具有更强的高糖耐受能力。SOD活力、过氧化氢酶活力、过氧化物酶活力以及细胞质和线粒体的ATP酶均参与了两菌株的高糖胁迫反应,胞内SOD活力、胞内过氧化物酶活力、细胞质ATP酶活力和线粒体ATP酶活力可能与MF15c菌株的高糖耐受能力有关,可作为进一步改造该菌株的指导指标。
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基因组重组选育强降解苹果酸毛葡萄酒酵母及其发酵特性
《食品与发酵工业 》 2014 北大核心 CSCD
摘要：在构建产酒酵母菌和降解苹果酸酵母菌单倍体细胞亲本库的基础上,首先优化了亲本酿酒酵母和解苹果酸裂殖酵母原生质体制备、再生和灭活条件,通过2轮基因组重组,经苹果酸降解指示培养基初筛和毛葡萄汁发酵复筛,选育获得了1株遗传稳定的融合菌株F8,其毛葡萄汁发酵液中平均总酸量仅为4.89 g/L,平均乙醇体积分数达10.39%,发酵性状接近于亲本酿酒酵母和解苹果酸裂殖酵母。实验成功证明了基因组重组技术在葡萄酒酵母选育中的有效性和高效性,同时也为毛葡萄酒酿造中一步实现产酒和降酸的新工艺奠定了基础。
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酿酒酵母中亚硫酸盐转运基因SSU1的分子进化分析
《遗传 》 2013 北大核心 CSCD
摘要：SSU1基因是涉及亚硫酸外排及SO2耐受性的重要因素之一。为了研究酿酒酵母(Saccharomyce cerevisiae)中SSU1对SO2耐受性及其分化机制,文章探讨了SSU1基因在酿酒酵母中的遗传特征及进化规律。基于SSU1基因序列的聚类分析表明,酿酒酵母群体可通过该基因分为3个亚群,且与其分离的地理位置无关;基于群体数据的McDonald-Kreitman检验表明,SSU1基因在酿酒酵母中受到适应性选择的作用;Ka/Ks检验表明,在酿酒酵母中,不同的亚群间有Ka/Ks显著大于1的值,且PAML的支系模型检验到正选择作用在群体中特定的支系上;PAML的支系-位点模型检验获得9个潜在正选择作用位点,其中有4个发生在受正选择作用的特定支系中;基于ssu1p蛋白结构的分析表明,在特定支系存在的正选择作用位点中,除345(R/K)位点上两氨基酸替换均为碱性氨基酸外,其他3个位点均是极性氨基酸/疏水性氨基酸之间替换,考虑不同区域的氨基酸pKa值对其维持正常的功能有着重要的作用,在该类位点的替换可能影响到ssu1p蛋白对SO2的转运作用。
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酿酒酵母α-半乳糖苷酶基因重组菌株的表达分析
《广西科学 》 2013
摘要：PCR扩增里氏木霉(Trichoderma reesei)2个α-半乳糖苷酶基因agl2和agl3,将其分别与表达载体pY-ES2连接,电转化酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)INVSc1菌株。从重组菌株提取载体进行单酶切凝胶电泳检测,证实agl2和agl3分别在重组菌株AGL2和AGL3表达。以葡萄糖和棉子糖为碳源培养菌株,2株重组菌的生长速率均显著高于原始菌株,提前8h菌数达到最大,其中以AGL3的生长速率提高较为明显,重组还使菌株在液体培养基由原来的部分絮凝转变为完全游离状。2株重组菌株均不能利用蜜二糖为碳源生长。
关键词： α-半乳糖苷酶基因 pYES2 酿酒酵母 细胞生长 细胞形态
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黑曲霉木聚糖酶基因xynB的克隆及在酿酒酵母中的表达
《广西科学 》 2013
摘要：从黑曲霉(Aspergillus niger)克隆木聚糖酶基因xynB,利用重叠延伸PCR法去除其中的内含子。将该基因与质粒pYES2连接,构建真核表达载体,用醋酸锂化转法导入酿酒酵母(Sacharomyces cerevisiae)INVSC1菌株表达。利用α信号肽替换基因原信号肽,以考察信号肽对表达蛋白分泌的影响。结果获得2株重组菌株,分别为xynB连接原信号肽的pYES2-xynB菌株和xynB连接α信号肽的pYES2-xynB-α菌株。木聚糖酶B成功表达,SDS-PAGE检测到约24kDa目的蛋白质条带。木聚糖酶B最适催化温度为50℃,最适催化pH值为5.0,Mn2+对酶活具有强烈的抑制作用。将α信号肽取代原信号肽使酶活达到最高的诱导时间由72h缩短为48h,但是置换信号肽使最高酶活由7.59U降低为3.97U。
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一个酿酒酵母呼吸突变株在高糖胁迫下的生理特性研究
《基因组学与应用生物学 》 2013 北大核心 CSCD
摘要：MF11a为甘蔗糖蜜乙醇发酵野生型高产菌株MF1002的呼吸突变体,对糖分的利用能力显著高于MF1002。本文研究了这两菌株应激高糖胁迫的生理特性变化。结果表明,高糖培养条件下,MF11a菌株的生长和乙醇发酵受抑制的程度均明显低于MF1002,培养基的葡萄糖浓度为30%和40%时,其最大菌体密度、最高出芽率和乙醇浓度等已显著高于MF1002,表明MF11a较MF1002具有更强的高糖耐受能力。在30%葡萄糖的胁迫培养条件下,两菌株胞内的总超氧化物歧化酶(SOD)活力、过氧化氢酶活力、过氧化物酶活力,及它们细胞质和线粒体的ATP酶活力均显著上升,说明这五种酶均参与了两菌株的高糖胁迫反应。其中,MF11a的胞内过氧化氢酶活性、过氧化物酶活力、细胞质ATP酶活力在高糖胁迫下的上升幅度显著高于MF1002,表明这三种酶活力可能与MF11a菌株的高糖耐受能力有关,可作为该菌株进一步改造的指导指标。
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两株高糖分利用能力的酿酒酵母呼吸突变体选育
《生物技术通报 》 2012 北大核心 CSCD
摘要：以酿酒酵母乙醇发酵高产工业菌株MF1002为始发菌株,对其营养细胞进紫外线诱变,筛选得到两株性状稳定的呼吸缺陷型突变体MF15c和MF11a。菌体细胞对2,3,5-氯化三苯四氮唑(TTC)显色测定呼吸强度的结果表明,两突变菌株的相对呼吸强度分别只有始发菌株的57.77%和47.25%。与现有报道的呼吸缺陷突变体不同,两株突变体的细胞生长速率只在培养初期略低于始发菌株,总体生长速率与始发菌株几乎没有差异,在YPD平板上培养也不形成小菌落。比较蔗糖发酵试验表明,两株突变体的乙醇产量较始发菌株只分别略提高6.48%-6.59%(MF15c)和1.66%-1.97%(MF11a),但发酵终止的残总糖含量却显著低于始发菌株,分别减少34.85%和19.70%,发酵效率较始发菌株分别显著提高6.69%和4.71%,表明这两株突变体为新型的呼吸缺陷型突变。鉴于提高乙醇发酵的发酵效率可显著降低生产成本,认为这两株突变菌株具有较高的潜在工业利用价值。
关键词： 酿酒酵母 紫外线诱变 呼吸突变体 糖分利用 乙醇生产 工业菌株
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高浓度蔗糖酒精发酵的初步研究
《中国酿造 》 2011 北大核心
摘要：高产量酒度和快速发酵一直是酒精发酵产业所追求的,而酵母直接利用高浓度蔗糖发酵酒精未见有文献报道。文中所用酿酒酵母能直接发酵30%(w/v)的蔗糖溶液,发酵周期只有2d～3d,其最终产生的酒精可以达到17.08%vol,对发展蔗糖酒精是个很好的契机。
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