Scheffersomyces stipitis發(fā)酵單糖能力及相關(guān)基因初步研究.pdf

1、本論文以樹干畢赤酵母（Scheffersomyces stipitis）CBS6054為研究對(duì)象，用4種不同單糖進(jìn)行發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，測(cè)定發(fā)酵過程中菌體生長曲線、糖消耗情況、乙醇生成情況；并對(duì)樹干畢赤酵母的SsGSF2基因和NG68基因進(jìn)行初步研究。研究結(jié)果表明：
　　1.樹干畢赤酵母在木糖和葡萄糖培養(yǎng)基中的生長曲線類似，菌體濃度較高，其次是乳糖培養(yǎng)基、阿拉伯培養(yǎng)基。樹干畢赤酵母利用葡萄糖和木糖的能力相當(dāng)，發(fā)酵48 h糖濃度降至較低水平；

2、半乳糖培養(yǎng)基和阿拉伯糖培養(yǎng)基發(fā)酵72 h時(shí)糖的利用率分別為90.9％、21.6%。葡萄糖的乙醇產(chǎn)率為0.4774 g/g（乙醇/消耗的糖），達(dá)到理論值的93.6%。木糖的乙醇產(chǎn)率為0.3968 g/g，達(dá)到理論值的86.3%。半乳糖培養(yǎng)基發(fā)酵到72 h的乙醇產(chǎn)率可達(dá)0.3395 g/g，阿拉伯糖幾乎未產(chǎn)生乙醇，反而產(chǎn)生少量甲醇。
　　2.相對(duì)于葡萄糖培養(yǎng)基，在木糖培養(yǎng)基中SsGSF2基因在24 h出現(xiàn)表達(dá)高峰，其他時(shí)間點(diǎn)與葡萄糖培

3、養(yǎng)基相似。構(gòu)建 SsGSF2表達(dá)載體、SsGSF2和 GFP融合表達(dá)載體，然后轉(zhuǎn)化釀酒酵母S132菌株。進(jìn)行mRNA表達(dá)檢測(cè)，結(jié)果顯示原始菌株S132中無SsGSF2基因表達(dá)，工程菌株中SsGSF2基因表達(dá)良好。
　　3.原始菌株S132菌液濃度從高到低依次是半乳糖、葡萄糖、木糖、阿拉伯糖，葡萄糖培養(yǎng)基中菌體生長最快，阿拉伯培養(yǎng)基菌體生長最慢。SsGSF2基因轉(zhuǎn)化子在葡萄糖、木糖、半乳糖培養(yǎng)基中生長曲線基本一致，在阿拉伯糖培養(yǎng)基中

4、生長較慢，菌濃度最低。在己糖培養(yǎng)基中， S132菌株菌濃度均高于SsGSF2基因轉(zhuǎn)化子；在戊糖培養(yǎng)基中，SsGSF2基因轉(zhuǎn)化子生長都快于原始菌株S132。SsGSF2基因轉(zhuǎn)化子對(duì)于己糖的利用率均低于原始菌，對(duì)于戊糖的利用率均高于原始菌。
　　4.通過顯微鏡觀察和培養(yǎng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，兩種菌株的菌體形態(tài)有差異，工程菌株在發(fā)酵時(shí)分散狀態(tài)較好，不易沉降和凝聚，這些特點(diǎn)有利于氧氣和糖分的充分利用，用于工業(yè)生產(chǎn)時(shí)可降低發(fā)酵所需能耗。
　　5.

5、生物信息學(xué)分析結(jié)果顯示NG68基因?qū)儆诤嘶?，ORF長度為4371 bp，編碼1456個(gè)氨基酸。該基因位于酵母基因組3號(hào)染色體，GC含量為44%，含有144 bp的內(nèi)含子，序列中有多處重復(fù)序列。NG68蛋白含有信號(hào)肽以及5個(gè)Candida ALS結(jié)構(gòu)域，蛋白序列的末端有跨膜螺旋結(jié)構(gòu)，除末端外其他序列位于膜外。
　　6. NG68基因在己糖培養(yǎng)基中表達(dá)量類似；在戊糖培養(yǎng)基中發(fā)酵前期均出現(xiàn)表達(dá)高峰，而且在木糖和阿拉伯糖培養(yǎng)基中表達(dá)情況