在Saccharomyces cerevisiae葡萄酵母中通过 Tebuconazole的适应性实验室进化进行细胞壁修饰

科学领域:

• 葡萄酒学和微生物学
• 酵母遗传学和生理学的酵母

背景情况:

• 葡萄糖菌对全球葡萄酒生产至关重要,因为它对糖和酒精有耐受性.
• 杀虫剂,如杀菌剂铁布可纳,可以在发酵过程中对酵母发育产生负面影响.
• 酵母细胞壁的修改是对环境压力的关键反应.

研究的目的:

• 使用适应性实验室进化 (ALE) 来产生抗Tebuconazole的新型Saccharomyces cerevisiae变体.
• 描述细胞壁结构,组成和发酵性能在进化菌株的变化.
• 评估这些修改对其他农业农药耐受性的影响.

主要方法:

• 适应性实验室进化 (ALE) 的Saccharomyces cerevisiae与Tebuconazole作为一个选择压力.
• 定量PCR分析细胞壁相关基因的相对表达 (FKS1,FKS3,CHS3,SED1).
• 传输电子显微镜 (TEM) 用于细胞壁厚度和组成 (葡萄糖含量) 的形态分析.
• 在发酵过程中对β-1,3-葡萄糖酶的过敏性和对农药布普罗菲津和螺旋酸盐的耐受性进行测试.

主要成果:

• 通过ALE.成功获得了三种新的Saccharomyces cerevisiae变体.
• 变种YCPUC209C表现出细胞壁基因FKS1,FKS3,CHS3和SED1.1的显著过度表达.
• 与原始菌株相比,YCPUC209C的细胞壁厚度增加了22.2%,葡萄糖含量增加了19%.
• 这种变体对β-1,3-葡萄糖酶活性过敏.
• 在存在农药Buprofezin和Spirotetramat时,YCPUC209C证明了发酵效率的提高.

结论:

• 适应性实验室进化可以产生Saccharomyces cerevisiae变体,具有改变的细胞壁特性和增强的农药耐受性.
• 在YCPUC209C中观察到的细胞壁修饰有助于在农药压力下改善发酵性能.
• 这些发现表明,酵母菌株具有修改细胞壁的可能性,通过结合机制减少葡萄酒中的农药残留物.