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木质纤维素预处理过程中产生的毒性化合物对酵母细胞的抑制作用以及酿酒酵母木糖利用能力的低下是纤维素乙醇工业化生产过程中所面临的两个主要瓶颈。然而由于酿酒酵母自身代谢通路的复杂性,很难通过单基因的分子改造达到理想的效果。微生物细胞记忆现象报道日益增多,如能发现酿酒酵母的细胞记忆并了解其分子机制,更好地利用其自身的适应能力显得尤为重要。本研究首先将酿酒酵母菌株BY4742在含有抑制剂培养基中传代培养时,菌株生长延滞期由第一轮的20h缩短至10h,而当菌株在不含抑制剂的培养基中传代过后,其对抑制剂的耐受能力又恢复到最初水平。同样,酿酒酵母对木糖也具有细胞记忆现象,随着在葡萄糖培养基传代次数的增多木糖利用能力逐渐退化,而接种到木糖培养基传代时,木糖利用能力又迅速恢复。为揭示酿酒酵母细胞这一细胞记忆现象的相关分子机制,本研究从组蛋白修饰角度出发,分析了其对酿酒酵母细胞记忆的影响。通过对组蛋白修饰相关基因的单敲菌株进行筛选时发现,两个与组蛋白去甲基化修饰相关的基因:JHD1和RPH1的敲除造成酿酒酵母的细胞记忆现象减弱最为严重,在90%浓度复合抑制剂条件下,两株单敲菌的细胞记忆值分别为0.034和-0.022,远低于对照菌株BY4742的0.180。而在对应单敲菌中过表达这两个基因时,细胞记忆得以回复,进一步证实了JHD1和RPH1对酿酒酵母细胞记忆的必要性。最后对这两个基因所作用组修饰位点H3K9,H3K36进行定点突变后发现,在80%复合抑制剂浓度下,突变株H3K36Q的细胞记忆值只有0.150,远低于突变前对照菌株的0.521。最终确认了组蛋白H3K36的甲基化修饰是影响细胞记忆现象的一种重要修饰方式。同时,当对组蛋白修饰基因单敲菌株导入木糖代谢路径质粒时,发现与组蛋白乙酰化修饰相关基因的敲除造成木糖记忆减弱最为严重。另外本研究利用酿酒酵母的细胞记忆,将其运用到木质纤维素分步糖化发酵产乙醇过程中,用预处理过后的玉米秸秆水洗液对菌株进行短期驯化过后,与未经短期驯化的菌株相比,菌株糖耗速率加快,发酵72h乙醇产量提升了23%。