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酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)是公认安全(Generally Recognized as Safe,GRAS)的菌株。由于其缺乏代谢木糖产生木酮糖的关键酶,因此不能利用木糖进行生长和发酵。为了充分利用半纤维素发酵生产乙醇,同时降低木聚糖乙醇的生产成本,本论文通过基因工程对二倍体工业酿酒酵母AS2.489进行了代谢途径的改造,以期获得能进行统合生物工艺发酵木聚糖产乙醇的重组菌。本论文通过构游离表达载体,将木聚糖酶基因xyn2、木糖苷酶基因xlnD、栖瘤胃真菌木糖异构酶基因xylA和木酮糖激酶基因xks1同时导入到酿酒酵母中,分别构建了木糖代谢重组酿酒酵母(AS-KA)和利用统合生物工艺发酵木聚糖产乙醇的重组酿酒酵母AS-KAXD。通过酶活性分析,筛选出酶活性较高的菌株AS-KA1和AS-KAXD-1。对AS-KA1和AS-KAXD1进行木糖生长的适应性进化(adaptive evolution),获得进化菌株AS-KA-27BAE和AS-KAXD-14AE。在微氧下发酵木糖,两种菌株的最高乙醇产量分别为5.752 g/L和4.485g/L,木糖乙醇转化率分别达到理论值的69.3%和63.7%。木聚糖同步糖化发酵时,添加木聚糖酶(CAS:9025-57-24)酶量为5 U/g底物时,AS-KA-27BAE和AS-KAXD-14AE分别产乙醇3.025 g/L和2.809 g/L,木聚糖到乙醇的转化率分别为理论值的26.0%和24.1%。统合生物工艺发酵木聚糖结果显示,进化菌株AS-KAXD-14AE和重组菌株AS-KAXD-1的乙醇产量分别为0.544 g/L和0.433 g/L,木聚糖到乙醇的转化率分别为理论值的4.6%和3.8%。