黄酒是我国的传统酿造食品,在生产黄酒的过程中,酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)作为关键微生物对酒精发酵起主导作用,即配合红曲和麦曲等发挥共同作用将糖转化成酒,所得黄酒具有独特的风味、丰富的营养物质及较高的保健功效。目前,黄酒酵母不仅在传统的黄酒发酵中得到广泛应用,而且在机械的黄酒大生产中也取得了良好的社会效益和经济效益。在黄酒生产中,发酵环境发生了变化比如温度、渗透压、pH、乙醇浓度等,这些变化都会对酵母的发酵生长产生比较明显的影响。乙醇是制约酒精生产的主要因素之一。本文对本实验室保存的从黄酒发酵工厂分离获得的黄酒酵母作为对象,对其进行进一步分离筛选,最终分离获得一酵母单倍体 YHJ7(D2)(Saccharomyces cerevisiae),它具有高耐受性的良好特质。通过对这株具有优良抗逆性的黄酒酵母菌进行全基因组测序、组装并通过比较基因组学及生物信息学分析该菌的特异性。在与同样黄酒发酵工厂获得的酿酒酵母N85(Saccharomycescerevisiae)基因组比较分析的时候发现了一些可能差异片段,且在与模式实验菌株S288c(Saccharomyces cerevisiae)进行比较分析时,发现了一些不在实验菌株S288c存在,却在该黄酒酵母菌中存在的新基因,例如g5170。本文在完成基因组组装及分析的基础上主要对新基因g5170做了功能性研究与验证。通过生物信息学分析,本实验室预测新基因g5170的功能可能与乙醇耐受性有很大关系。为了进一步确认新基因g5170与乙醇耐受性有关,本实验室通过敲除与过表达g5170基因两方面研究与验证它的功能。本实验室前期利用Cre/loxP系统敲除目的基因g5170构建此基因的敲除菌株,并对基因敲除菌株与原始菌株进行耐受性比较分析。结果表明敲除菌株与原始菌株对高糖和高温的耐受性上的表现近乎相同,但是对于高浓度乙醇环境胁迫下,基因敲除菌株YHJ7-Δg5170的乙醇耐受性要比原始菌株YHJ7表现的弱很多。为进一步验证新基因g5170与乙醇耐受性的关系,本实验利用酿酒酵母表达载体质粒pYES2 将新基因 g5170 转化到 BY4741(Saccharomyces cerevisiae)酵母菌株中,利用半乳糖诱导法诱导新基因在BY4741重组菌中表达,数据显示g5170的重组酵母菌株对乙醇耐受性明显比对照菌株强。综上结果表明此基因的功能确实与黄酒酵母菌适应乙醇胁迫有关。