[发明专利]一株经航天育种技术选育的酿酒酵母及其突变位点应用

说明书

本发明公开了一株经航天育种技术选育的酿酒酵母及其突变位点应用。酿酒酵母W2，保藏于广东省微生物菌种保藏中心，保藏号为GDMCC No:61335。在W2基础上进一步改造获得菌株W2‑A‑5，保藏号为GDMCC No:61337。本发明通过微重力诱变筛选获得一株酿酒酵母突变菌株W2，该菌株在摇瓶发酵条件下，类胡萝卜素含量可以达到45 mg/g细胞干重。在此菌株基础上进一步改造获得W2‑A‑5，类胡萝卜素含量可以达到68 mg/g细胞干重。经基因组测序及反向代谢工程研究，确定CHO2基因失活是W2类胡萝卜素合成能力提升的主要因素。在无生长迟滞现象的菌株中CHO2失活后，类胡萝卜素合成能力得到显著提升，为定向改造酿酒酵母提高类胡萝卜素合成能力提供了新的改造靶点。

技术领域

本发明涉及微生物技术领域，特别涉及一株经航天育种技术选育的酿酒酵母及其突变位点应用。

背景技术

类胡萝卜素是一大类有颜色的天然色素，由于其具有很强的抗氧化性，可以用于化妆品、营养品、抗氧化剂等。当前，化学合成和天然提取是制备类胡萝卜素的主要方式。由于结构的复杂性和原料供应不稳定、有毒物质残留、得率低等因素限制了类胡萝卜素的规模化生产。酿酒酵母本身并不能合成类胡萝卜素，但是通过基因工程改造酿酒酵母用于类胡萝卜素合成已经取得了长足的进步，很多报道已经达到很高的生产水平。

实验室适应性进化(ALE)是一种经过长期驯化，不断适应筛选压力进而累积有益突变的一种技术。ALE可以提高菌株生长速率、提高产物产量、利用非天然底物、提高对环境胁迫的抗性等。并且可以通过基因组测序，揭示表型性状与基因改变的关系。例如，在重组酿酒酵母中，通过过氧化氢介导的适应性进化显著提高了类胡萝卜素的合成，并揭示了相关突变。相比较紫外诱变等诱变形式，ALE突变率较低，更容易揭示潜在的突变基因。

申请人在前期申请的专利(申请号为：2019103999462)中，构建了酿酒酵母BL03-E-10(BL03，Cit1-tHMG1，ΔAld6，eutE-2A-AtoB)菌株。其表现出较高的类胡萝卜素合成能力，但其存在严重的生长迟滞现象，大幅度降低了其类胡萝卜素合成效率。本发明的目的就是通过航天育种技术对其进行适应性进化，以期获得生长获得恢复，并能保持较类胡萝卜素能力的菌株。

发明内容

本发明的目的是提供两株高产类胡萝卜素的酿酒酵母变菌株-酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)W2，其于2020年12月3日保藏于广东省微生物菌种保藏中心(GDMCC)，地址：广东省广州市越秀区先烈中路100号59号楼5楼，邮编510070，保藏编号为：GDMCC No:61335。以及酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)W2-A-5，其于2020年12月3日保藏于广东省微生物菌种保藏中心(GDMCC)，地址：广东省广州市越秀区先烈中路100号59号楼5楼，邮编510070，保藏编号为：GDMCC No:61337。

本发明以申请人已申请专利(申请号为：2019103999462)中酿酒酵母BL03-E-10(BL03，Cit1-tHMG1，ΔAld6，eutE-2A-AtoB)菌株为出发菌株，通过微重力诱变获得类胡萝卜素合成能力明显提升的酿酒酵母变菌株W2，并确定了CHO2基因的缺失失活是促进类胡萝卜素合成的主要因素，为类胡萝卜素合成提供了新的改造靶点。

本发明的第二个目的是提供上述酿酒酵母W2和W2-A-5在类胡萝卜素生产中的应用。

优选是将酿酒酵母W2和W2-A-5接种到YPD或YPM培养基中进行发酵培养，产类胡萝卜素。

本发明的第三个目的是提供一种提高酿酒酵母类胡萝卜素产量的方法，其是将酿酒酵母基因组中的CHO2基因突变失活。

优选是将酿酒酵母基因组中的CHO2基因突变失活的突变株接种到YPD或YPM培养基中进行发酵培养，产类胡萝卜素。