FKS家族基因对酿酒酵母压力耐性的影响

Effects ofFKSFamily Genes on the Ability of Saccharomyces cerevisiae Stress Resistance

DOI:10.3969/j.issn.1673-1689.2019.10.018

中文关键词: 细胞壁 1,3-β-葡聚糖 压力耐受 乙醇合成

英文关键词: cell wall,1,3-β-glucan,stress tolerance,ethanol metabolism

基金项目:

作者

单位

杨歌

江南大学 工业生物技术教育部重点实验室江苏 无锡 214122

江南大学 酿酒科学与工程研究室江苏 无锡 214122

王金晶

江南大学 工业生物技术教育部重点实验室江苏 无锡 214122

江南大学 酿酒科学与工程研究室江苏 无锡 214122

李佳

江南大学 工业生物技术教育部重点实验室江苏 无锡 214122

江南大学 酿酒科学与工程研究室江苏 无锡 214122

郑飞云

江南大学 工业生物技术教育部重点实验室江苏 无锡 214122

江南大学 酿酒科学与工程研究室江苏 无锡 214122

刘春凤

江南大学 工业生物技术教育部重点实验室江苏 无锡 214122

江南大学 酿酒科学与工程研究室江苏 无锡 214122

李永仙

江南大学 工业生物技术教育部重点实验室江苏 无锡 214122

江南大学 酿酒科学与工程研究室江苏 无锡 214122

钮成拓

江南大学 工业生物技术教育部重点实验室江苏 无锡 214122

江南大学 酿酒科学与工程研究室江苏 无锡 214122

李崎

江南大学 工业生物技术教育部重点实验室江苏 无锡 214122

江南大学 酿酒科学与工程研究室江苏 无锡 214122

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中文摘要:

FKS作为1,3-β-葡聚糖合成酶基因家族,对维持酿酒酵母细胞壁有重要作用。为探究FKS家族基因对酿酒酵母细胞抗逆性及其合成乙醇的影响,通过同源重组的方法分别构建了FKS1、FKS2和FKS3基因的缺失菌株,并比较重组菌株和原始菌株的性能差异。结果表明,FKS1缺陷菌株细胞壁的1,3-β-葡聚糖含量低于原始菌株60%,生长性能、抗胁迫性以及合成乙醇能力都较差。FKS3缺陷菌株的生长性能和胁迫性能与原菌株相似,在发酵环境中抵抗外界环境能力和合成乙醇能力优于原始菌株。因此,FKS1基因对维持酵母细胞活性和抗逆有重要作用,而FKS3基因对抗逆有负面作用。

英文摘要:

TheFKSfamily genes which encoded 1,3-β-glucan synthase are important to maintain the integrity ofSaccharomyces cerevisiaecell wall. To illustrate the functions ofFKSfamily genes on the ability ofS. cerevisiaeto tolerate the environmental stresses and ethanol production,theFKS1,FKS2,and FKSFKS3 knocked out strains were constructed by homologous recombination,then the physiological properties of wile-type strain and mutant strains were measured and compared. The results showed that the content of 1,3-β-glucan in cell wall of theFKS1 knocked out strain was 60% lower compared to the wild type. The knockout of FKS1 gene also weakened the abilities of growth,stress resistance and ethanol production forS. cerevisiae. Furthermore,the growth and stress resistance abilities ofFKS3 gene knocked out strain were similar to those of the wild-type strain,however its abilities to tolerate the fermentation environment and to produce ethanol were better than those of the wild-type strain. Therefore,theFKS1 gene was important forS. cerevisiaeto keep the cells activity and to resist the environmental stresses while theFKS3 gene negatively influenced the ability of S. cerevisiae to resist outer stresses.

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