纖維素乙醇是可再生新型清潔能源,可緩解石油短缺和降低環(huán)境污染。纖維素乙醇生產(chǎn)原料預(yù)處理過程會(huì)釋放有機(jī)酸和呋喃類等抑制物,嚴(yán)重影響了酵母生長和乙醇發(fā)酵。因此選育具有多種抑制物耐受性且乙醇發(fā)酵性能優(yōu)良的菌株對(duì)于纖維素乙醇高效生產(chǎn)具有重要意義。本課題組初步研究發(fā)現(xiàn)酵母細(xì)胞自絮凝可提高抑制物耐受性,為探究酵母細(xì)胞自絮凝提高抑制物耐受性機(jī)制,以絮凝酵母SPSC01敲除絮凝基因FLO1獲得的菌株SPSC01-△FLO1為對(duì)照,在抑制物脅迫下對(duì)SPSC01進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組檢測(cè)和分析。前期研究發(fā)現(xiàn)SPSC01在糠醛香草酸脅迫下2-脫氧-6-磷酸葡萄糖磷酸酶基因DOG1、甘露糖蛋白基因TIR1和磷脂合成蛋白基因YOL032W表達(dá)量明顯上調(diào)。構(gòu)建了過表達(dá)菌株4126-DOG1、4126-TIR1和S288C-YOL032W,探究這3個(gè)基因與酵母抑制物耐受性的關(guān)系。結(jié)果表明,與4126-HO相比,4 g/L 5-HMF和5 g/L香草酸脅迫下4126-DOG1和4126-TIR1發(fā)酵時(shí)間縮短了12 h以上。在模擬水解液乙醇發(fā)酵過程中乙醇產(chǎn)率分別比4126-HO提高了41.9%和97.3%。與S288C-HO相比,...

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
1 緒論
    1.1 纖維素乙醇生產(chǎn)概述
        1.1.1 纖維素乙醇發(fā)展現(xiàn)狀
        1.1.2 纖維素乙醇生產(chǎn)過程
    1.2 抑制物脅迫對(duì)纖維素乙醇發(fā)酵的影響
        1.2.1 有機(jī)酸對(duì)酵母生長和乙醇發(fā)酵的影響
        1.2.2 呋喃類對(duì)酵母生長和乙醇發(fā)酵的影響
        1.2.3 醛類對(duì)酵母生長和乙醇發(fā)酵的影響
        1.2.4 多種抑制物協(xié)同脅迫對(duì)酵母生長和乙醇發(fā)酵的影響
    1.3 絮凝酵母及其抑制物耐受性研究
        1.3.1 自絮凝酵母絮凝機(jī)制
        1.3.2 影響酵母絮凝的因素
        1.3.3 絮凝酵母與環(huán)境脅迫耐受性的關(guān)系
    1.4 本研究工作目的意義和內(nèi)容
2 絮凝酵母SPSC01糠醛香草酸轉(zhuǎn)錄組差異基因與抑制物耐受性研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
        2.2.1 菌株
        2.2.2 培養(yǎng)基及抗生素
        2.2.3 主要儀器設(shè)備及相關(guān)試劑
    2.3 實(shí)驗(yàn)方法
        2.3.1 過表達(dá)菌株構(gòu)建
        2.3.2 RNA提取和實(shí)時(shí)定量檢測(cè)過表達(dá)基因表達(dá)水平
        2.3.3 重組菌株抑制物點(diǎn)板耐受性分析
        2.3.4 重組菌株抑制物脅迫發(fā)酵實(shí)驗(yàn)
    2.4 結(jié)果與討論
        2.4.1 過表達(dá)2-脫氧-6-磷酸葡萄糖磷酸酶基因DOG1的構(gòu)建及抑制物耐受性研究
        2.4.2 過表達(dá)甘露糖蛋白基因TIR1的菌株構(gòu)建及抑制物耐受性研究
        2.4.3 過表達(dá)磷脂合成蛋白基因YOL032W的菌株構(gòu)建及抑制物耐受性研究
        2.4.4 4126-DOG1、4126-TIR1與S288C-YOL032W抑制物脅迫耐受性比較
    2.5 本章小結(jié)
3 不同啟動(dòng)子及轉(zhuǎn)速調(diào)控酵母絮凝與抑制物耐受性研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
        3.2.1 菌株
        3.2.2 培養(yǎng)基及抗生素
        3.2.3 主要儀器設(shè)備及相關(guān)試劑
    3.3 實(shí)驗(yàn)方法
        3.3.1 不同啟動(dòng)子調(diào)控FLO1絮凝菌株構(gòu)建
        3.3.2 不同絮凝菌株正常乙醇發(fā)酵條件下絮凝粒度對(duì)比
        3.3.3 不同絮凝菌株抑制物耐性平板檢測(cè)
        3.3.4 不同絮凝菌株單一抑制物脅迫下乙醇發(fā)酵實(shí)驗(yàn)
        3.3.5 不同絮凝菌株AFP混合脅迫下乙醇發(fā)酵實(shí)驗(yàn)
        3.3.6 不同絮凝菌株不同轉(zhuǎn)速發(fā)酵下實(shí)際水解液乙醇發(fā)酵實(shí)驗(yàn)
        3.3.7 乙醇發(fā)酵樣品參數(shù)檢測(cè)
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 不同啟動(dòng)子調(diào)控FLO1基因控制酵母細(xì)胞絮凝的驗(yàn)證
        3.4.2 正常乙醇發(fā)酵條件下菌株的絮凝粒度比較
        3.4.3 不同絮凝菌株抑制物平板生長情況
        3.4.4 單一抑制物對(duì)不同絮凝菌株乙醇發(fā)酵的影響
        3.4.5 AFP混合抑制物對(duì)不同絮凝菌株乙醇發(fā)酵的影響
        3.4.6 實(shí)際水解液乙醇發(fā)酵過程中轉(zhuǎn)速對(duì)不同絮凝菌株的影響
    3.5 本章小結(jié)
4 絮凝酵母AFP轉(zhuǎn)錄組差異基因與抑制物耐受性研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)方法
        4.2.1 菌株
        4.2.2 培養(yǎng)基及抗生素
        4.2.3 主要儀器設(shè)備及相關(guān)試劑
    4.3 實(shí)驗(yàn)方法
        4.3.1 差異基因GNP1和NDE1過表達(dá)菌株構(gòu)建
        4.3.2 單一抑制物與New-AFP混合抑制物脅迫下重組菌株的乙醇發(fā)酵性能
        4.3.3 乙醇發(fā)酵樣品參數(shù)檢測(cè)及分析
    4.4 結(jié)果與討論
        4.4.1 過表達(dá)谷氨酰胺通透酶基因GNP1的構(gòu)建及抑制物耐受性研究
        4.4.2 過表達(dá)線粒體外膜NADH脫氫酶基因NDE1的構(gòu)建及抑制物耐受性研究
        4.4.3 SPSC01-GNP1和SPSC01-NDE1在抑制物脅迫下乙醇發(fā)酵性能比較
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
展望
參考文獻(xiàn)
附錄 本論文涉及的基因序列
    (1)DOG1ORF序列
    (2)TIR1ORF序列
    (3)YOL032WORF序列
    (4)GNP1ORF序列
    (5)NDE1ORF序列
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號(hào)：3879062