[发明专利]基于进化工程构建的木糖发酵酵母菌株及构建方法

说明书

本发明公开了一种基于进化工程构建的木糖发酵酵母菌株及构建方法，该构建方法包括获得融合子，得到DNA片段P_TEF1‑ERG25‑URA3，将DNA片段P_TEF1‑ERG25‑URA3导入到菌株1的TRP1基因的上游片段内部，在MM(‑Umix)平板上筛选得到菌株2；得到敲除了URA3标记的菌株3；再获得色氨酸缺陷型菌株4；最后质粒酶切后导入菌株5，再平板筛选转化子获得菌株6，再将菌株7进行驯化筛单菌后得到菌株SEB5。该方法获得的木糖发酵酵母菌株能够有效利用木质纤维素类生物质中的木糖进行乙醇的生产，提高木质纤维素生物质的利用率，并且能够进一步提高乙醇的产率。

技术领域

本发明涉及一种酵母菌株，具体地，涉及一种基于进化工程构建的木糖发酵酵母菌株及构建方法。

背景技术

木质纤维素类材料是一种可持续的能源，能减少人们对石油类燃料的需求，并且不会与粮食和动物饲料的生产相竞争。木质纤维素类生物质由纤维素、半纤维素和木质素组成，水解后产生寡糖，主要是葡萄糖和木糖。

酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)是乙醇生产的常用菌株，具有生物安全性和较强的乙醇耐受性。目前，天然的酿酒酵母虽然对葡萄糖有着较高的乙醇转化效率，却不能有效利用木糖，而造成木质纤维素生物质水解后的木糖的浪费。如果能够利用木糖发酵生产乙醇，能够使得乙醇产量增加25%左右。如何构建能够利用木糖的酿酒酵母菌株，提高利用木质纤维素类生物质生产乙醇的经济可行性成为有效利用资源的战略问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于进化工程构建的木糖发酵酵母菌株及构建方法，该菌株能够有效利用木质纤维素类生物质中的木糖进行乙醇的生产，提高木质纤维素生物质的利用率，并且能够进一步提高乙醇的产率。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：

一种基于进化工程构建的木糖发酵酵母菌株(Saccharomyces cerevisiae SEB5），保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CGMCCNO.11325。菌株SEB5即为木糖发酵酵母菌株。

基于进化工程构建的木糖发酵酵母菌株的构建方法，第一步，将酿酒酵母SEB1和IR-2分别进行产孢子培养得到SEB1孢子和IR-2孢子，将SEB1孢子和IR-2孢子分别经营养缺陷型筛选方法得到异亮氨酸和缬氨酸缺陷型的菌株SIV-2和赖氨酸缺陷型的菌株IL-1；SEB1保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CGMCC NO.11321，IR-2菌株：分离自印度尼西亚发酵食品中，具有乙醇生产能力，有絮凝性，来源记载在下述文献中：Hiroshi K, Yoshio S, Toshio M, Harumi K, Yorikazu S. 1985. Continuousethanol fermentation with cell recycling using flocculating yeast. J.Ferment. Technol. 63:159-165；该文献翻译后的名称为：使用絮凝性酵母进行带细胞循环的连续乙醇发酵；上述IR-2生物材料从日本产业技术综合研究所（National Instituteof Advanced Industrial Science and Technology, AIST）获得。

第二步，菌株SIV-2和菌株 IL-1分别经原生质体融合方法、筛选后获得融合子RHZ-1；