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生物乙醇是潜在的原油替代能源,丰富且不可食用的木质纤维素被作为潜在原料用于乙醇生产,但纤维素水解液中糠醛、乙酸等成分抑制细胞生长是纤维素乙醇生产的瓶颈。产甘油假丝酵母（Candida glycerinogenes）具有耐高温、高糖、高浓度乙酸,抗逆性强等特点。本文以C.glycerinogenes为研究对象,在发现其微耗氧条件生产乙醇及耐高浓度糠醛的基础上,围绕C.glycerinogenes糠醛耐受机制及木质纤维素乙醇发酵进行研究,主要研究如下:（1）经发酵实验发现在微耗氧条件下C.glycerinogenes生成62.4 g·L-1的乙醇,甘油为主要副产物;为了考察其产乙醇性能,通过敲除甘油合成基因CgGPD,构建突变株C.glycerinogenes UG21,乙醇产量提高了16.2%;且突变株在高渗透压、高浓度乙酸等耐受性方面无明显变化,在低pH、高温条件下仍保持优良的乙醇发酵性能,40°C条件下乙醇产量达到最大为76.3 g·L-1;5 L发酵罐条件下,通过不同通气量的研究发现在0.3 vvm的通气量时,表现出明显的乙醇生产优势,乙醇生产强度为3.0 g·L-1·h-1。（2）抗生长抑制因子糠醛耐受和降解实验表明,C.glycerinogenes具有显著的糠醛耐受性(Saccharomyces cerevisiae 0.5-2 g·L-1)及糠醛降解能力(>3.5 g·L-1糠醛完全降解);qRT-PCR结果显示,糠醛诱导乙醇脱氢酶CgADH1基因表达上调,加速糠醛降解,明显减缓糠醛对细胞的抑制;此外,在S.cerevisiae中过表达来源不同的ADH1,重组菌S.cerevisia/CgADH1耐糠醛效果最显著,表明C.glycerinogenes压力响应元件的高表达活性使其具有更高的压力耐受性;除CgAdh1外,C.glycerinogenes胞内还存在包括CgNuo1、CgAdh7在内的其它氧化还原酶作用于糠醛降解;在C.glycerinogenes中过量表达亚硫酸还原酶基因CgSIA1改善了细胞糠醛耐受性但对糠醛降解能力无显著影响,表明C.glycerinogenes存在糠醛降解以外的压力耐受响应机制。（3）为探索C.glycerinogenes糠醛降解以外的耐受机制,利用RNA-Seq技术对4g·L-1糠醛条件下细胞的全转录组进行考察,结果共有170个基因转录上调和245个基因转录下调;其中,发现CgSNQ2、CgSTE6等转运蛋白基因及CgUFD2、CgECM29等多个泛素-蛋白酶体系统基因发生显著的上调表达,表明糠醛诱导细胞转运和损伤蛋白泛素化降解以应答糠醛的伤害;在C.glycerinogenes中还存在大量的核糖体功能相关基因转录上调,而在S.cerevisiae中转录显著下调,表明糠醛压力下核糖体功能相关基因应激上调表达可能是C.glycerinogene相比于S.cerevisiae表现出显著的耐高浓度糠醛优势的机制之一;RNA-Seq及qRT-PCR的结果表明糠醛诱导半胱氨酸合成途径基因CgCYS1、CgSIR1以及CgSIR2的表达,进一步过表达基因CgCYS1可促进细胞在糠醛压力下的生长。以上结果表明泛素-蛋白酶体系统加速降解损伤蛋白、核糖体功能相关基因及半胱氨酸合成基因应激表达是迄今发现的C.glycerinogenes糠醛压力适应性应答响应主要机制。（4）对RNA-Seq及qRT-PCR的数据分析发现,Pdr1、Rpn4、NirA和Bas1p等转录因子受到糠醛诱导发生转录上调;利用反义RNA抑制PDR1表达,3 g·L-1糠醛条件下生物量下降了27.1%,且qRT-PCR检测发现转运蛋白基因CgSNQ2、CgSTE6不受糠醛诱导转录,表明糠醛诱导转录因子Pdr1调控ABC转运蛋白Snq2、Ste6表达;抑制RPN4表达,糠醛压力下生物量降低了33.2%,进一步qRT-PCR分析发现泛素-蛋白酶体系统基因CgUFD2和CgECM29糠醛刺激下不发生明显的转录变化,表明糠醛通过转录因子Rpn4调节泛素-蛋白酶体系统基因发生诱导表达。过表达基因BAS1、NIRA促进细胞在糠醛压力下的代谢,从而增强了C.glycerinogenes乙醇发酵性能,乙醇生产强度分别提高了35.2%和31.4%;反义RNA抑制BAS1、NIRA表达,则细胞生物量分别下降了22.3%和18.9%。以上结果表明,在C.glycerinogenes中转录因子Pdr1和Rpn4分别调控细胞转运及泛素化损伤蛋白降解来抵御外界糠醛压力,此外,转录因子NirA和Bas1p也参与了细胞糠醛压力适应性应答响应。（5）不同浓度糠醛、乙酸条件乙醇发酵实验发现,与工业乙醇酵母S.cerevisiae ZWA46和商业安琪乙醇酵母相比,高浓度糠醛及乙酸压力下C.glycerinogenes UG21均表现出无可比拟的细胞生长和乙醇生产优势;以未脱毒甘蔗渣水解液为底物C.glycerinogenes UG21乙醇发酵过程中,乙醇生产强度达到1.24 g·L-1·h-1,而S.cerevisiae ZWA46和安琪酵母乙醇生产受到彻底抑制;此外,经处理的低浓度糠醛乙酸甘蔗渣水解液为底物进行乙醇发酵,C.glycerinogenes UG21的乙醇生产强度分别是S.cerevisiae ZWA46和安琪酵母的2.42和1.58倍;结合D-1,2,4-丁三醇生产菌,采用两阶段法实现了重要国防化学品D-1,2,4-丁三醇和乙醇发酵生产,最终产量分别为4.73g·L-1和43.2 g·L-1。