啤酒酵母自溶对啤酒风味稳定性、胶体稳定性和泡沫稳定性均有不利影响，因此在啤酒生产过程中，希望尽量减少酵母自溶的发生。目前，啤酒酵母自溶评价和机理方面的研究比较欠缺。本论文首先对啤酒酵母自溶过程中各物质变化情况和酵母自溶评价指标进行探索，其次通过比较转录组学和比较蛋白组学方法研究啤酒酵母自溶过程中mRNA表达差异和蛋白表达差异，探索酵母自溶过程细胞的生理状态及自溶调控机理，寻找与酵母自溶密切相关的基因和蛋白质，并选育啤酒酵母单倍体菌株，通过基因工程手段对其自溶关键基因进行改造，从而验证和修正实验推论，为传统育种选育抗自溶能力强的啤酒酵母菌株提供方向性指导。主要研究结果总结如下：(1)在模拟自溶条件下跟踪测定啤酒酵母自溶过程中各物质的变化情况，发现α-氨基氮含量，甲醛氮含量，非α-氨基氮/α-氨基氮值，大、中、小分子蛋白质含量，长链脂肪酸含量等都无法直接作为判定酵母自溶情况的指标。(A260/A280)/死亡率随自溶程度的不同而呈现规律且一致的变化趋势，酵母菌株自溶程度越高，该比值越小。该方法综合性好、灵敏度高、操作简单，不仅可以用于判定同株酵母的自溶程度，还可用于比较不同菌株的自溶性能。(2)利用基因芯片技术对两株自溶性能不同的啤酒酵母菌株青2和5-2在不同自溶阶段的基因转录情况进行分析，发现大部分参与能量产生/利用，蛋白质合成和压力应激反应的基因转录水平下调，参与细胞壁组织与合成，饥饿应激和DNA损伤应激的基因转录水平上调，表明自溶过程中细胞活力降低、细胞分裂速度减慢、胞内酶活也较低，但细胞努力进行自我维护和修复，以抵制自溶带来的细胞损伤。在自溶程度相同的情况下，自溶较慢的菌株代谢强度和细胞活力较强，而且抗自溶能力更好。推测TPS3，WSC2，RLM1，DFG5和KNH1等基因对啤酒酵母的自溶性能有较大影响。另外，采用实时定量PCR(qRT-PCR)技术对转录组芯片数据进行验证，证明芯片结果是可信的。(3)利用蛋白组学技术对啤酒酵母青2在不同自溶阶段的表达谱进行分析，发现在自溶特殊的生理条件下，很多蛋白质在质上(蛋白的出现/消失)和量上(蛋白水平上调/下调)都发生变化。自溶过程中大量蛋白被降解，蛋白数目急剧减少。虽然自溶前后蛋白质种类有较大差异，但剩余蛋白与原有蛋白的匹配度很高。自溶过程中的48个抑制点经质谱鉴定为41种蛋白质，它们的表达调控可能导致能量和碳水化合物代谢，氨基酸代谢，细胞压力(如氧化压力、盐胁迫、渗透压等)应激，转录和翻译起始，蛋白质合成等过程受到抑制。11个诱导点经鉴定为8种蛋白质，它们的诱导表达可能导致细胞对饥饿和DNA损伤应激能力增强。另有8个点是自溶过程中新出现的，质谱鉴定为7种蛋白质，大部分为酸性、小分子量蛋白质。结合蛋白组学和蛋白功能分析结果，认为Pep4，Prc1，Ssb1，Hsp26，Ubc4，Sod1和Sod2等蛋白质可能与酵母自溶密切相关。对自溶应激蛋白和新出现蛋白的mRNA调控水平与蛋白质调控水平进行比较与分析，结果显示，其中大部分蛋白的mRNA水平与蛋白质水平相似，被视为转录水平调控。(4)以啤酒酵母工业菌株青2为出发菌进行单倍体育种。选择流式细胞法进行产孢初筛，孔雀石绿-番红染色法作为子囊孢子染色法，改良McClary培养基作为产孢培养基，最终成功诱导青2产孢，孢子富集、分离后，得到4株单倍体预判菌，流式细胞法分析其DNA含量，发现均与单倍体标准菌W303-1B接近，经MAT-PCR和杂交实验对4株菌的配型进行检验，发现其中2株为MATa型，2株为MATα型。取一株DNA含量最低的菌株，采用PCR介导的基因置换法，用CUP1基因代替其HO基因，成功敲除HO基因。传代实验发现，该菌株DNA含量稳定，未发生倍性回复，可以进行后续基因操作。(5)结合转录组学和蛋白组学结果，认为RLM1和UBC4基因可能对酵母自溶性能有较大影响，因此在啤酒酵母单倍体菌株中分别对两个基因进行了敲除和过表达，验证转录组学和蛋白组学数据正确性的同时，研究RLM1和UBC4基因对酵母自溶性能和抗逆性的影响，结果表明：RLM1过表达菌株H/rlm1中Rlm1表达量高，自溶性能差(自溶速度快)，RLM1敲除菌株H-rlm1Δ中Rlm1无表达，自溶程度低，自溶性能好(自溶速度慢)，表明RLM1基因在酵母自溶性能中起负面作用。同时，RLM1基因的表达对酵母的渗透压抗性、葡聚糖相关的细胞壁损伤的抗性、氮饥饿抗性、温度耐受性起积极作用，表明RLM1基因对酵母细胞抗逆性有益。经分析，RLM1基因对酵母自溶的影响可能是通过对其他基因及途径的调控实现，而非通过Rlm1的直接作用。UBC4敲除菌H-ubc4Δ中Ubc4无表达，自溶程度高，自溶性能差，UBC4过表达菌H/ubc4中Ubc4表达量高，自溶程度低，自溶性能好，表明UBC4基因在酵母自溶性能中起积极作用。同时，UBC4基因的高表达对酵母的渗透压抗性有益，低表达对几丁质相关的细胞壁损伤的抗性以及温度耐受性有益，细胞对葡聚糖相关的细胞壁损伤的抗性以及饥饿耐受性与UBC4基因的表达量相关性不大。