马克斯克鲁维酵母乙酸耐性菌株发酵及转录组分析

发布时间：2020-06-20 13:21

【摘要】：马克斯克鲁维酵母(Kluyveromyces marxianus)具有底物谱宽,生长速率快,耐高温,可以利用木糖等特点,在木质纤维素乙醇发酵中有很大的优势。本实验室之前以Kluyveromyces marxianus 1727(K.marxianus 1727)为出发菌株,通过在模拟纤维素水解液中进行长期驯化得到新的菌株Kluyveromyces marxianus 1727-5(K.marxianus 1727-5),其甲酸、乙酸耐受性与出发菌相比均有显著提高。本课题研究了K.marxianus 1727-5发酵葡萄糖、木糖的性能,以及对纤维素水解液抑制物的耐性,并对乙酸的利用进行了考察,证明了K.marxianus 1727-5是适于纤维素乙醇发酵的优良的菌株。结合转录组,对K.marxianus 1727-5发酵木糖能力与乙酸耐性提高的原因进行了研究与分析。主要的研究如下:(1)K.marxianus 1727-5葡萄糖发酵性能与乙醇工业生产用菌S.cerevisiae 4126,6525相当,并据有较好的木糖发酵能力。(2)K.marxianus 1727-5对于抑制物的耐受能力明显好于驯化出发菌株K.marxianus 1727,且具有能够利用乙酸生长的能力,有效缓解水解液中乙酸对菌株发酵能力的影响。(3)转录组分析发现,与出发菌株相比,K.marxianus 1727-5存在大量基因差异表达情况,其中分子伴侣Hsp26、pH调控转录因子Rim101以及钾转运蛋白TRK1表达量的显著上调与K.marxianus 1727-5乙酸耐性提高有关,锌转运蛋白Zrt2、醇脱氢酶ADH4a的表达量的显著上调可能与K.marxianus 1727-5乙酸耐性和乙酸利用能力提高有关。(4)为进行基因功能验证,通过基因工程方法,构建了Zrt2与ADH4a在酵母中的表达载体,为进一步构建可应用于工业生产的木质纤维素乙醇发酵菌提供基础。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TQ223.122;TQ920.6

【参考文献】

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本文编号：2722473