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随着化石能源的消耗,挖掘可再生的清洁能源成为新的发展趋势。乙醇因其清洁、可再生及方便运输等优势被认定为最有发展前景的可再生能源。以木质纤维素类生物质生产乙醇,不仅拓宽了燃料乙醇的原料来源,而且可以解决农林废弃物带来的环境污染问题。木质纤维素类原料水解后产生大量单糖,含量最高的是葡萄糖和木糖。若要实现木质纤维素到乙醇的有效转化,木糖的利用显得尤为重要。自然界中可以利用木糖的微生物大约有100多种。然而作为乙醇发酵优势菌株的酿酒酵母却不能有效利用木糖,且可以利用木糖的酵母菌发酵性能也不是很完美。因此酿酒酵母常作为受体菌株,接受其他酵母的木糖代谢基因,从而适应工业化的要求。本实验室通过原生质体融合以及基因工程等方法,已经成功构建一系列可以利用木糖的重组工程菌株。这些菌株与亲本株相比,其木糖利用率、乙醇产量以及乙醇得率都有所提高。然而,这些工程菌株是否可以用于工业生产,以及其木糖代谢流究竟是否完整仍需进一步验证。上述工程菌株中,通过原生质体融合获得的ZLYRHZ7的乙醇产量最高,可以达到21.37g/L。当摇床转速为200 r/min,采用针孔胶塞进行发酵时,其乙醇产量是25.48±0.23g/L。试验首先验证工程菌株ZLYRHZ7体内各个木糖代谢相关基因在DNA水平、RNA水平以及蛋白质水平的情况,结果表明,通过PCR检测,工程菌株ZLYRHZ7分别扩增出972 bp、1113bp和1831 bp的木糖还原酶基因、木糖醇脱氢酶基因和木酮糖激酶基因。通过对工程菌株转录水平和翻译水平的分析发现,工程菌株ZLYRHZ7的木糖还原酶基因xyl1转录水平最大值为266.37,酶活力为7.4997±0.0233 U/mg；木糖醇脱氢酶基因xy12最高转录水平为418.61.,酶活力为18.6172±0.0253 U/mg；木酮糖激酶基因xks的转录水平达到317.38,酶活力为136.9574±0.3583 U/mg。这表明,在工程菌株ZLYRHZ7体内确实存在着和木.糖代谢有关的基因,并且其有转录和表达活性。为验证工程菌株ZLYRHZ7体内木糖代谢流是否通畅,试验以不同的中间代谢产物作为唯一碳源进行发酵,发现均可以产生乙醇,其乙醇产量和乙醇得率分别为：2.419±0.027 g/L和0.420±0.003 g/g(木糖,10 g/L).1.672±0.0027 g/L和0.287±0.003 g/g(木糖醇,10 g/L).0.444±0.003 g/L和0.149±0.005 g/g(木酮糖,10 g/L)。这说明工程菌株ZLYRHZ7体内木糖代谢流通畅,也间接证明该工程菌株确实由原生质体融合后产生的。本课题研究为构建高效利用木糖的重组菌体提供依据,为以木质纤维素类生物质能源为原料进行生物乙醇的生产提供了参考依据。