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菊芋是一种多年生草本植物，是我国大规模经济地生产燃料乙醇的理想原料之一。菊芋干物质的主要成分是菊粉。菊粉是由D-果糖经β(1→2)糖苷键连接而成的线性果聚糖，在菊粉酶的作用下可水解为易于乙醇发酵的果糖。乙醇工业生产上使用的酿酒酵母其乙醇发酵性能很好，但其菊粉酶活很低。尽管采用一些方法如紫外微波诱变进行菌种改良，但其菊粉酶活仍较低，这成为其作为乙醇发酵工业菌种的最大瓶颈。本课题以自筛选的酿酒酵母Y05为出发菌株，采用原生质体诱变技术选育出了较高菊粉酶活的酿酒酵母，并对其乙醇发酵性能进行了研究。原生质体诱变的前提是原生质体的制备。本课题采用蜗牛酶酶解法去除酿酒酵母Y05的细胞壁，然后在固体再生培养基上进行再生，从而获得新的细胞菌落。通过进行单因素实验和正交优化实验，得出酿酒酵母Y05原生质体制备与再生最佳条件为：菌龄10h、蜗牛酶浓度为4%、预处理（预处理剂为0.2%巯基乙醇和0.1mol/LEDTA-Na2）时间10min、酶解温度37℃、酶解时间2.5h。其中菌龄、酶解浓度和酶解时间对原生质体制备效果影响较大。在此条件下，原生质体形成率和再生率分别达到了76.2%和15.4%。试验发现使用蜗牛酶可有效的去除酵母细胞壁，原生质体形成率可高达97%，但再生率很低，其原因尚不清楚。如何提高再生率进而改善原生质体诱变效率有待进一步研究。本课题对所制备酿酒酵母Y05原生质体进行了微波紫外复合诱变。经过初筛与复筛，获得6株正向突变明显的菌株（Z1，Z4，Z6，Z7，Z10，Z15），其菊粉酶活和乙醇合成能力均有一定程度的提高，其中突变菌株Z10性能最优，其菊粉酶活达到130.60U/mL，为出发菌株的1.88倍；突变菌株Z10的乙醇产量、乙醇得率、总糖利用率分别达到54.79g/L、0.445g/g和64.81%，比出发菌株分别提高了65.58%、19.95%和37.98%。在完成菌株改良的基础上，本课题研究了溶氧对Z10菌株发酵菊粉生产乙醇的影响。试验结果表明，尽管乙醇发酵是一个厌氧过程，但由于产菊粉酶是一个好氧过程，通过有限供氧可明显改善Z10菌株的乙醇发酵。Z10菌株的菊粉酶酶活随着通气速率的增加而加大，与此同时，总糖消耗和菌体生长速率也随之提高；当通气速率为0.4vvm时，乙醇浓度最高，为70g/L，产率达到了0.45，为理论产率的90%。