紫外诱变与温度互作提高酒精酵母高产菌株选育效率及其机理探讨

• 作 者: 吴婷婷
• 机 构: 浙江大学
• 出 处: 浙江大学
• 发表日期: 2006年期
• 关键词: 酿酒酵母 紫外诱变 温度胁迫 诱变育种 菌株选育 正突变率

本文主要对酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)菌株Hs25a和Hs27a进行紫外诱变(15w，40cm)处理后，取样涂平板分组置于25℃、28℃、31℃、34℃、37℃和40℃等6个梯度温度下培养，获得了诱变后菌株120株，分析了UV诱变后细胞与培养温度互作后，各不同温度下生长所得菌株的酒精发酵转化率及不同转化率的菌株在其群体中的分布规律，试图在筛选获得高转化率酿酒酵母突变株的同时，建立高效率高产酿酒酵母菌株的选育新方法。结果如下：
1.致死曲线结果显示：同一UV诱变剂量，Hs25a的致死率均相对高于Hs27a，Hs25a是具有凝聚性、交配型为a的单倍体，因此对紫外线的敏感性较强。Hs27a是无凝聚性非整倍体菌株，对紫外线的敏感性较弱。
2.未经紫外诱变的酿酒酵母菌株分组置于不同的温度下培养后，各温度组菌株的酒精发酵转化率无显著组间差异；而紫外诱变后菌株，在六个温度组筛选所得的诱变株，其组间酒精发酵相对转化率存在较显著差异。
3.不同温度下诱变株的正变百分率的分析结果显示：当诱变后的培养温度接近抑制酵母生长的胁迫温度40℃时，以酒精发酵成熟醪的酒精度为指标，诱变株群体中正变株的百分率有明显提高：Hs25a从25℃组的7.03％提高到50.19％，Hs27a从25℃组的19.0％提高到47.67％，且两菌株均在31℃产生了次高的正变株分布值，分别是40.33％和42.15％。
4.最终筛选获得五株酒精发酵高产株，与出发菌株比较，其酒精发酵的发酵转化率有一定幅度的提高。
5.建立了UV诱变与温度互作选育高转化率的酿酒酵母菌株的新方法：对菌株进行70％致死率的紫外诱变后置于40℃或31℃温度下培养。可较大幅度提高获得高产菌株的几率。
本研究发现，诱变后的酿酒酵母在高温下培养可提高紫外诱变正向突变率，由此可进一步提高诱变工作的效率，较大幅度地增强了酒精生产酵母在用UV诱变育种中对正突变率的可控性。同时为UV诱变与温度互作影响酵母有关基因突变的机制研究探索了新方法和建立了相应的突变体库。