酿酒酵母种群抗逆性及乙醇耐受数量性状基因的变异研究

酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）是传统的工业微生物和经典的实验室模式生物,最近研究发现该物种不仅存在于与人类活动密切相关的环境，而且在自然界也存在多样化的种群。当前对酿酒酵母种群的研究受限于自然菌株来源和数量，不同种群的表型和进化适应特征尚不清楚。本项目在大量收集不同生态和地理来源菌株的基础上，拟通过多因子抗逆性分析揭示不同酿酒酵母种群的抗逆性特点及其与生态地理分布的关系，探索环境对种群抗逆性变异的影响和物种的适应进化特征；并应用DNA序列分析和Real-time PCR方法，在种群水平上研究酿酒酵母乙醇耐受关键数量性状基因PFK26和HXK1的核苷酸序列和转录变异特征，明确其变异与乙醇耐受性的关系、检验标记性状关联，探索这两个基因的适应进化特征，并评价其遗传改造是否有利于提高菌株的乙醇抗逆性。

中文摘要.本项目的主要研究目标是通过酿酒酵母种群抗逆性分析，阐明不同种群的抗逆性特点，解析种群抗逆性、生态地理分布及遗传结构间的关联，为选育抗逆性酿酒酵母菌株提供理论依据。该项目圆满完成了此目标，主要研究结果和成果如下：.（1）揭示了酿酒酵母对不同压力的耐受特点。测定酿酒酵母对乙酸、乙醇、高温、渗透压、氧压和糠醛等压力的抗逆性表明，酿酒酵母群体对糠醛压力敏感，对氧压的抗性表现为近似“0和1”的类型，而在其它四个压力条件下，酿酒酵母群体表现了多样的压力耐受性。为研究微生物的压力适应和耐受机制提供了参考。.（2）揭示了不同酿酒酵母生态种群的抗逆特征。根据生态来源将菌株分为三个生态组，进行统计学分析，结果表明果园组具有最强的抗逆特征，潜在经济价值最大，森林组具有最弱的压力耐受性，而工业组根据菌株来源不同，抗逆性差异大。为应用菌株筛选提供了依据。.（3）发现3个酿酒酵母新家系。根据多基因分析，从中国和英国菌株中发现了3个新家系，为酿酒酵母的生态和进化研究提供了材料。.（4）发现地理分布是抗逆表型的最强影响因素。系统发育和统计分析表明，地理分布是影响酿酒酵母抗逆表型变异的最重要因素，这很可能与人类活动有关。.（5）依托本项目发表SCI论文3篇，总影响因子大于10，在审稿论文1篇；获得授权专利1项；做会议大会报告1次。