作为主要的高级醇之一,正丙醇是酒中重要的风味物质,然而其味苦且带有醚臭味,若含量过高则会严重影响酒的风味和品质。本实验根据酿酒酵母中正丙醇前体物α-酮丁酸的代谢途径,通过分别敲除THR4、ILV1、LEU1基因及过表达ILV2基因,研究了该途径中相关基因对正丙醇生成量的影响,主要研究内容如下:(1)构建了酿酒酵母THR4基因缺失的重组菌株α5-T7,将重组菌株和亲本菌株同时进行发酵实验,两种培养条件下的发酵结果显示:敲除酿酒酵母THR4基因对菌株基本发酵性能几乎没有影响,同时,与亲本菌株相比,重组菌株α5-T7的正丙醇生成量分别提高了 161.04%和260.17%;异戊醇的生成量分别提高了 27.01%和23.62%;而异丁醇的生成量没有明显差异。(2)构建了酿酒酵母ILV1基因缺失的重组菌株α5-V11,将重组菌株和亲本菌株同时进行发酵实验,结果显示:敲除酿酒酵母ILV1基因对菌株发酵性能基本没影响,重组菌株中正丙醇的生成量较亲本菌株降低了 35.29%;异丁醇的生成量较亲本菌株提高了 350.3%;而异戊醇的生成量较亲本菌株提高了 35.2%。此外,重组菌株α5-V11中ILV2、ILV5、ILV3基因表达量分别是亲本菌株的2.27倍、1.96倍和1.88倍。(3)构建了重组质粒pUC-LABK,并筛选获得酿酒酵母LEU1基因缺失重组菌株a8-L9。将重组菌株和亲本菌株同时进行发酵实验,两种培养条件下的发酵结果显示:敲除酿酒酵母LEU1基因对菌株发酵性能基本没有造成影响,同时,与亲本菌株相比,重组菌株a8-L9的正丙醇生成量分别提高了 18%和47.02%;异丁醇的生成量提高了 52.24%和158%;而异戊醇的生成量降低了 29.19%和51%。(4)构建了重组质粒Yep-PVK,并获得酿酒酵母ILV2基因过表达菌株AY-ILV2,将重组菌株和亲本菌株同时进行发酵实验,结果显示:重组菌株AY-ILV2中正丙醇及异戊醇生成量与亲本菌株相近,基本没有差异,而异丁醇生成量较亲本菌株提高了 44.75%。对酿酒酵母正丙醇代谢途径中相关基因的研究结果为进一步研究各高级醇生物合成之间的关系提供了更详细的理论依据。