酿酒酵母糠醛耐受关键转录调控基因的筛选及其被调控基因的转录分析

发布时间：2021-01-06 15:14

　　燃料乙醇,因其具有清洁、环保以及可再生性等诸多优点,被公认为是最具发展前景的石油替代能源。木质纤维素（包括农作物秸秆、林业副产物以及城市垃圾等）是地球上分布最为广泛、产量最为丰富的可再生资源,是燃料乙醇生产的最佳原料来源。以木质纤维素为原料生产燃料乙醇首先要经过稀酸或碱预处理,将其水解成单糖后才能被酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae)发酵生成乙醇。在此过程中,不可避免地会产生对酿酒酵母有强烈抑制作用的有毒副产物,其中,糠醛是最为关键的一种。已有研究发现；在糠醛应激状态下,酿酒酵母会提高约300个左右功能基因的表达来增强其脱毒和耐受能力,并对影响这些基因表达的转录调控基因进行了初步预测和分析。本论文研究根据转录调控基因的功能分类,选择了23个可能与糠醛脱毒和耐受相关的转录调控基因为研究对象,以单倍体酿酒酵母实验菌株BY4742为实验材料和表达宿主菌,首先对用于表达这些基因的启动子进行了筛选；然后用筛选出的启动子对转录调控基因进行了基因工程重组表达,研究了表达菌株对糠醛的耐受表型差异,对关键转录调控基因进行了筛选；最后对它们所调控的下游基因进行了转录分析,获得了以下结... 

【文章来源】：四川农业大学四川省 211工程院校

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第一章 文献综述
    1.1 引言
    1.2 木质纤维素预处理过程中的抑制剂
        1.2.1 木质纤维素的预处理
        1.2.2 抑制剂的产生及其代谢途径
        1.2.3 抑制剂对酵母菌的影响及脱毒
    1.3 酿酒酵母对抑制剂的耐受研究
        1.3.1 酿酒酵母对抑制剂的响应
        1.3.2 酿酒酵母对抑制剂的耐受脱毒机理
        1.3.3 酿酒酵母糠醛耐受调控因子研究
    1.4 提高酿酒酵母的耐受性
    1.5 研究的内容及目的意义
    1.6 技术路线
第二章 酿酒酵母糠醛耐受关键转录调控基因表达的启动子的筛选
    2.1 材料与方法
        2.1.1 菌株及质粒
        2.1.2 培养基
        2.1.3 主要试剂及仪器
        2.1.4 PCR引物设计
        2.1.5 DNA及质粒DNA提取
        2.1.7 重组酵母表达质粒的构建
        2.1.8 醋酸锂法转化酿酒酵母
        2.1.9 对糠醛的应答分析
    2.2 结果与分析
        2.2.1 目的基因片段的获得
        2.2.2 重组酵母表达载体的构建
        2.2.3 酿酒酵母重组菌株的构建
        2.2.4 对糠醛的应答分析
    2.3 讨论
第三章 酿酒酵母糠醛耐受关键转录调控基因的筛选
    3.1 材料与方法
        3.1.1 菌株及质粒
        3.1.2 培养基
        3.1.3 主要试剂及仪器
        3.1.4 PCR引物设计
        3.1.5 DNA及质粒DNA提取
        3.1.6 PCR扩增
        3.1.7 重组酵母表达质粒的构建
        3.1.8 醋酸锂法转化酿酒酵母
        3.1.9 对糠醛的应答分析
    3.2 结果与分析
        3.2.1 目标基因片段的获取
        3.2.2 重组酵母表达载体的构建
        3.2.3 酿酒酵母重组菌株的构建
        3.2.4 对糠醛的应答分析
    3.3 讨论
第四章 酿酒酵母糠醛耐受转录因子调控的基因转录分析
    4.1 材料与方法
        4.1.1 菌株
        4.1.2 主要试剂及仪器
        4.1.3 qPCR引物设计
        4.1.4 RNA提取及cDNA的制备
        4.1.5 基因表达qRT-PCR分析
    4.2 结果与分析
        4.2.1 样品RNA的获得
        4.2.2 基因表达qRT-PCR分析
    4.3 讨论
第五章 结论
参考文献
致谢
攻读硕士期间取得的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]纤维素生物技术——理论与实践[J]. 陈洪章.  生物技术通讯. 2014(05)
[2]酵母对木质纤维素酸解物中抑制物的应答及菌株开发[J]. 杨雪雪,蒋伶活.  生命科学. 2012(06)
[3]木质纤维素原料糖化的预处理及脱毒方法研究进展[J]. 张秀男,张莹,路祺,刘文俊,祖元刚.  特产研究. 2012(02)
[4]酿酒酵母和嗜鞣管囊酵母对稀酸水解抑制物的耐受性[J]. 杨培周,郑志,罗水忠,姜绍通,陈淼林,高书蕊.  农业机械学报. 2012(04)
[5]酿酒酵母在纤维素乙醇生产中对毒性化合物的耐受机理研究进展[J]. 郝学才,门珣,张宜,杨非,曹萌,翟冬梅,田沈.  微生物学通报. 2012(02)
[6]世界能源现状和未来[J]. 樊东黎.  金属热处理. 2011(10)
[7]碳水化合物降解产物对酿酒酵母乙醇发酵的影响[J]. 宋晓川,储秋露,朱均均,徐勇,余世袁,勇强.  林产化学与工业. 2011(01)
[8]植物纤维素、木质素、半纤维素等的开发和利用[J]. 姚穆,孙润军,陈美玉,来侃.  精细化工. 2009(10)
[9]纤维素乙醇生物加工过程中的抑制物对酿酒酵母的影响及应对措施[J]. 李洪兴,张笑然,沈煜,董永胜,鲍晓明.  生物工程学报. 2009(09)
[10]基因工程菌在木质纤维素生产燃料乙醇中的应用[J]. 王敏.  中国酿造. 2009(02)

博士论文
[1]酵母对纤维素乙醇生产中的抑制剂响应的系统生物学研究[D]. 李炳志.天津大学 2010



本文编号：2960800