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原生质体融合技术选育白酒酿造酵母及其特性的初步研究

作　者: 吕艳蓓
导　师: 王昌禄
学　校: 天津科技大学
专　业: 发酵工程
关键词: 茅台酒大曲太空诱变酿酒酵母原生质体融合
分类号: TS261.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

以贵州茅台酒厂提供的茅台酒酵母JG3220为出发菌株,经诱变选育出一株呼吸缺失突变株HX-9(rho~-),同时从“神舟”五号载人飞船搭载的茅台酒大曲中分离筛选出一株产酯性能较好的菌株MT-14,将HX-9与MT-14进行原生质体融合,选育出一株产酒精和产酯性能较好的酵母菌株RHZ-7。茅台酒酵母JG3220(产酒精5.03%,产酯0.323g/L)通过溴化乙锭诱变选育出一株呼吸缺陷型突变株HX-9,将其作为原生质体融合的亲本之一。从“神舟”五号载人飞船搭载的茅台酒大曲中分离得到51株酵母菌,采用简便有效的菌株分级筛选方法,经过TTC法初筛、杜氏管法复筛和发酵实验,获得三株发酵性能较好的酵母菌株MT-9、MT-14、MT-25,并进行鉴定,结果为酵母属的酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)。从中筛选出产酒精6.17%(v/v),产酯0.627g/L的MT-14作为原生质体融合的亲本之一。采用紫外线灭活MT-14原生质体后与呼吸缺陷型突变株HX-9进行原生质体融合,在再生培养基平板上挑选TTC反应呈红色的融合子,并经过分级筛选,得到一株产酒精达9.27%(v/v)、产酯0.721g/L的融合子RHZ-7。对融合子RHZ-7的遗传稳定性以及生长和发酵特性进行了初步研究。试验结果显示,RHZ-7最适生长温度为32℃、最适生长pH为5.0;最适发酵温度为32℃、最适发酵pH为5.0。RHZ-7致死温度为53℃～54℃;耐酒精能力为14%(v/v);生长pH为3.0～8.0,发酵pH为3.5～6.5。而茅台酒酵母JG3220致死温度为51℃～52℃;耐酒精能力为12%(v/v);其在pH为3.0～8.0的范围内可生长,在pH3.5～7.5的范围内可发酵。在10%(w/w)、20%(w/w)和30%(w/w)的糖浓度下,融合子RHZ-7的生长速度明显快于茅台酒酵母JG3220,说明在以上浓度下融合子RHZ-7比茅台酒酵母JG3220有更强的耐糖能力。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
1.前言  8-21
  1.1 酵母菌概述  8-9
    1.1.1 酵母菌简介  8
    1.1.2 酿酒酵母性能分析  8-9
  1.2 酵母菌呼吸缺失突变株选育  9-10
  1.3 酵母菌原生质体融合育种  10-15
    1.3.1 微生物育种的方法  10
    1.3.2 原生质体融合技术的发展  10
    1.3.3 原生质体融合技术原理和特点  10-12
    1.3.4 原生质体融合方法  12
    1.3.5 原生质体融合技术在酿酒酵母育种上的应用  12-14
    1.3.6 原生质体融合技术的应用前景  14-15
  1.4 常用融合子的筛选方法  15-17
    1.4.1 利用营养缺陷型筛选融合子  15
    1.4.2 利用抗药性筛选融合子  15
    1.4.3 利用荧光染色筛选融合子  15-16
    1.4.4 应用灭活原生质体筛选融合子  16
    1.4.5 用对碳源利用能力的不同作标记选择融合子  16-17
  1.5 灭活微生物原生质体的方法  17
    1.5.1 热灭活  17
    1.5.2 紫外线灭活  17
    1.5.3 化学药剂灭活  17
  1.6 灭活微生物原生质体融合的优点  17-18
  1.7 空间诱变育种  18-19
  1.8 茅台酒酿造工艺  19-20
  1.9 酵母菌在茅台酒生产中的作用  20
  1.10 论文立题依据  20
  1.11 论文主要研究内容  20-21
2.材料与方法  21-30
  2.1 材料  21-23
    2.1.1 菌种和酵母菌分离源  21
    2.1.2 主要培养基  21-22
    2.1.3 主要溶液与试剂  22
    2.1.4 主要仪器和设备  22-23
  2.2 实验方法  23-30
    2.2.1 酒曲中酵母菌分离纯化方法  23
    2.2.2 酵母菌的筛选  23-24
    2.2.3 酵母菌生长曲线的绘制  24
    2.2.4 酵母菌菌学特性的测定  24-25
    2.2.5 酵母菌发酵力测定  25-26
    2.2.6 酵母菌致死温度的测定  26
    2.2.7 酵母菌耐酒精能力测定  26
    2.2.8 发酵液酒精含量和总酯的测定  26
    2.2.9 酵母菌呼吸缺失突变株的选育  26-27
    2.2.10 酵母菌原生质体融合  27-29
    2.2.11 融合子基本生理特性和发酵特性  29-30
3.结果与讨论  30-52
  3.1 茅台酒酵母JG3220生长和发酵特性  30-32
    3.1.1 茅台酒酵母JG3220生长曲线绘制  30
    3.1.2 酵母菌发酵培养基的选择  30-32
  3.2 茅台酒酵母JG3220呼吸缺失突变株的选育  32-33
    3.2.1 呼吸缺失突变菌株的筛选  32
    3.2.2 呼吸缺失突变株生长曲线的绘制  32-33
  3.3 太空诱变后大曲中酵母菌的分离和筛选  33-36
    3.3.1 大曲中酵母菌分离  33
    3.3.2 太空分离酵母菌株的筛选  33-36
  3.4 酵母菌的鉴定  36-39
    3.4.1 酵母菌株培养特征  36-37
    3.4.2 酵母菌株生理生化特征  37-39
  3.5 酵母的原生质体融合  39-43
    3.5.1 原生质体形成率和再生率的确定  39
    3.5.2 原生质体融合和融合子的检出  39-43
  3.6 融合子生理特性和发酵特性的研究  43-52
    3.6.1 不同因素对融合子生长的影响  43-44
    3.6.2 融合子生长曲线的测定  44-45
    3.6.3 融合子最适发酵温度和发酵pH测定  45-46
    3.6.4 融合子发酵曲线的测定  46
    3.6.5 融合子RHZ-7主要特性与茅台酒酵母JG3220的对比  46-52
4.结论  52-54
  4.1 呼吸缺失突变株的选育  52
  4.2 太空诱变后茅台酒大曲中酵母菌分离、鉴定及筛选  52
  4.3 原生质体融合  52
    4.3.1 原生质体制备条件的确定  52
    4.3.2 MT-14原生质体紫外线致死条件的确定  52
    4.3.3 最佳融合条件  52
  4.4 融合子检出  52
  4.5 融合子的特性  52-54
5.展望  54-55
6.参考文献  55-60
7.致谢  60-61
8.研究生期间发表论文情况  61

原生质体融合技术选育白酒酿造酵母及其特性的初步研究

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