在微生物发酵生产化学品的过程中,需要考虑的问题是:工业微生物在应对不同环境胁迫时能够诱导细胞产生类似凋亡的细胞程序性死亡(Programmed cell death,PCD)。本文选取一株丙酮酸工业化生产菌株光滑球拟酵母(Torulopsis glabrata)CCTCC M202019作为研究模型,研究高盐胁迫下细胞凋亡及其抵御策略,主要研究结果如下:(1)通过研究高盐胁迫对T.glabrata生长影响,高浓度Na Cl(70 g·L-1)抑制细胞正常生长繁殖能力,并且采用碘化丙啶(Propidium iodide,PI)单染法和罗丹明/碘化丙啶(Rhodamine123/PI,Rh123/PI)双染法检测高盐胁迫下细胞活性。当细胞渗透压从987m Osmol·kg-1升至2,518 m Osmol·kg-1时,活细胞下降了16.5%和坏死性细胞增加了近两倍,而DCW(3.1 g·L-1)、丙酮酸产量(2.5 g·L-1)和葡萄糖消耗量(17.9 g·L-1)分别比对照组降低了79.7%、93.1%和77.6%。(2)通过研究高盐胁迫对T.glabrata生理特性影响,高盐胁迫使线粒体膜电位(Mitochondrial membrane potential,?Ψm)降低或者增强;增加膜上磷脂酰丝氨酸(Phosphatidylserine,PS)外翻几率;提高胞内活性氧(Reactive oxygen species,ROS),当48 h时胞内ROS量达到最高,为对照组6.45倍;提高caspase-3酶活水平,caspase-3酶活是529.8μM·μg-1,为对照组3.2倍;提高蛋白羰基化水平,不同时间段的蛋白羰基化分别比对照组高148%、71%、99%、70%和58%;抑制胞内能量代谢(Adenosine triphosphate,ATP)能力,ATP/ADP比率降低了60.5%。借助RT-PCR技术研究相关凋亡调控蛋白表达变化,高盐胁迫使基因FIS1、SOD1和SOD2表达分别降低了65.7%、70.6%和66.7%,表明FIS1、SOD1和SOD2表达水平降低可能与细胞活性降低相关。(3)通过外源和内源策略调控高盐胁迫下T.glabrata细胞凋亡,外源策略(脯氨酸或者谷胱甘肽的添加)和内源策略(过表达FIS1,HOG1和GPD2)使活细胞升高的同时,还能有效地提高细胞的发酵效率。而且使?Ψm正常运作能力增强;PS外翻几率降低;降低胞内ROS水平、caspase-3酶活水平。然后,过表达YCA1菌株的表现则完全相反。