黃酒酵母菌的基因適應性進化與高濃度乙醇發酵研究

《黃酒酵母菌的基因適應性進化與高濃度乙醇發酵研究》是依託浙江工商大學，由李余動擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：黃酒酵母菌的基因適應性進化與高濃度乙醇發酵研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：李余動
• 依託單位：浙江工商大學

項目摘要

由於長期適應我國黃酒發酵的高濃度醪液釀造環境，黃酒酵母菌具有較高的耐受高滲、乙醇性能，發酵終點酒精度可達20%，但其對環境脅迫的耐受機理尚未闡明。近年來，由於環保意識與生產成本的增加，如何利用酵母菌高效發酵乙醇備受人們關注，而酵母菌耐受性能與乙醇發酵效率密切相關。本課題擬在篩選到的一株黃酒酵母高耐性菌株Wu13基礎上，首先通過研究黃酒酵母菌HOG途徑基因的變異，探索黃酒酵母的HOG途徑關鍵基因（如MSB2、HOG1等）的DNA序列進化機制，及其對酵母菌高滲耐受性能的調控機理；然後，通過高通量基因組測序技術，研究黃酒酵母的基因組序列與結構變異，揭示黃酒酵母的起源與進化規律；進一步通過比較基因組學、基因表達譜等研究，鑑定與高濃度乙醇發酵有關的基因及其相關代謝途徑，從而為基因工程定向改造優良釀酒酵母工業菌株及高濃度乙醇發酵奠定理論基礎。

結題摘要

本項目按照原計畫進行研究，也基本達到預期目標，研究結果已經發表7篇論文。(1)從黃酒廠採集的發酵醪、酒藥及麥曲中分離多株黃酒酵母菌，並進行高滲、高乙醇等脅迫耐受性試驗、酵母菌株鑑定、及黃酒發酵試驗(中國食品學報，2013,13(9))。(2)對黃酒菌株的HOG途徑基因克隆與進化分析，發現黃酒酵母菌在進化樹上形成一個獨特的分枝，說明HOG途徑基因與黃酒酵母菌株的適應性進化有關（Biochemical Genetics,2013,51(3-4)）。(3)利用高通量測序平台Illumina公司 Hiseq與454公司 GS FLX Titanium System對兩株篩選到的優良抗逆酵母菌株YHJ7與YJSH1的全基因組與轉錄組進行研究，鑑定了一些黃酒酵母菌株獨特的基因變異與差異表達基因(Genome Biology and Evolution,2014,6(9)；BMC Genomics, 2012,13)。(4)最後通過Cre/loxP基因敲除技術對鑑定的新基因進行功能研究，初步確定基因g5170對黃酒抗逆性能及乙醇發酵有重要影響。後續還需研究黃酒酵母菌YHJ7中其它基因變異的功能。