【目的】以秸稈等木質纖維素類生物質為原料生產液體生物燃料乙醇,目前生產成本高,大規(guī)模工業(yè)化生產尚有較大難度。構建能同化阿拉伯糖進行木糖還原生產木糖醇的重組釀酒酵母菌株,以實現(xiàn)原料中全糖利用、生產高附加值產品,實現(xiàn)產品多元化。【方法】首先,利用CRISPR/Cas9基因編輯技術依次向出發(fā)菌株中導入阿拉伯糖代謝途徑和木糖還原酶基因,使菌株獲得代謝阿拉伯糖和將木糖轉化為木糖醇的能力;其次,通過適應性馴化的進化工程手段,提高重組菌株對阿拉伯糖的利用效率;最后,通過混合糖發(fā)酵驗證重組菌株利用阿拉伯糖和還原木糖產木糖醇的能力。【結果】通過導入植物乳桿菌的阿拉伯糖代謝途徑,釀酒酵母菌株獲得了較好的利用阿拉伯糖生長繁殖的能力;進一步導入假絲酵母的木糖還原酶基因后,重組菌株在葡萄糖作為輔助碳源條件下可高效還原木糖產木糖醇,但阿拉伯糖的利用能力下降。利用以阿拉伯糖為唯一碳源的培養(yǎng)基進行反復批次馴化,阿拉伯糖的利用能力得以恢復和提升,得到表型較好的重組菌株KAX3-2。該菌株在木糖(50 g/L)和阿拉伯糖(20 g/L)混合糖發(fā)酵條件下發(fā)酵72 h時,對阿拉伯糖和木糖利用率分別達到42.1%和65.9%,...

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【文章目錄】：
1 材料和方法
    1.1 材料
        1.1.1 實驗所用菌株、質粒及引物：
        1.1.2 主要培養(yǎng)基：
    1.2 阿拉伯糖代謝基因質粒及表達框構建
    1.3 使用CRISPR/Cas9系統(tǒng)構建阿拉伯糖代謝菌株
    1.4 使用CRISPR/Cas9系統(tǒng)構建木糖還原菌株
    1.5 培養(yǎng)方法
        1.5.1 活化與預培養(yǎng)：
        1.5.2反復批次馴化培養(yǎng)：
        1.5.3 發(fā)酵評價：
        1.5.4 單細胞分離培養(yǎng)：
    1.6 分析方法
        1.6.1 細胞濃度分析：
        1.6.2 底物和產物濃度分析：
2 結果和討論
    2.1 阿拉伯糖代謝菌株的構建及評價
    2.2 木糖代謝菌株的構建及評價
    2.3 重組釀酒酵母的馴化及評價
    2.4 單細胞菌株的分離和篩選
    2.5 阿拉伯糖及木糖發(fā)酵評價
3 結論



本文編號：3819766