研究报告
中国酿造
2012年第31卷第9期
总第246期
酿酒酵母SOD1、SOD2基因缺失对胁迫耐受性的影响
张小华1，刘向勇，王群林”，许聪"，李岩1
（1.滨州医学院药学院，山东烟台264003;2.滨州医学院基础学院，山东烟台264003）
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摘要：以sodI△、Sod2A、sodI△sod2酿酒酵母基因缺失菌株为遗传材料，采用休止细胞梯度生长法，分析SOD1和SOD2基因缺失对高温、乙醇毒性、高渗透压、高盐、乙酸毒性及营养机馈胁追条件耐受性的影响。结果显示，与野生型菌株相比，sodIA菌株对高温、高渗透压和乙酸胁迫的耐受性降低：sod2A菌株耐受性无明显变化：8odIsod24双缺失菌株对高温、乙醇毒性、乙酸毒性、高渗透压和
高盐的耐受性均下降，表明醇母超氧化物歧化酶基因与多种胁迫耐受性密切相关。关键调：酿酒酵母：耐受性：超氧化物歧化酶
中图分类号：Q933
文献标识码：A
文章编号：0254-5071(2012)09-0115-03
Effects of SODI and SOD2 gene deletions on the stress tolerance of Saccharomyces cerevisiae
ZHANG Xiaohua', LIU Xiangyong*,WANG Qunlin’,XU Cong',LI Yan
(I.Department ofPharmacy,Binzhou Medical College, Yantai 264003,China; 2.Department ofBasic Sciences,
Binzhou Medical College,Yantai 264003, China)
Abstract: This paper was to investigate the effects of SODI and SOD2 gene deletions on the yeast stress tolerance, including heat stress.ethanol toxi-city.osmotic stress salt stress,and nutrient starvation, through the spot dilution growth assays by using sodi,sod2 and sodi sod2 gene deletion mutants. The results showed that sodi mutant exhibited decreased tolerance to heat stress,osmotic stress and acetic acid toxicity, sod2 showed no significant alteration of tolerance, sod1 sod2 double deletion mutants displayed lower tolerance to all stress conditions tested except nutrient star vation stress, as compared to wild type strain, which suggested that superoxide dismutase is essential for tolerance to various types of environmental stress in yeast.
Key words: Saccharomyces cerevisiae; stress tolerance; superoxide dismutase
酿酒酵母（Saccharomycescerevisiae）作为一种重要的工业微生物，被广泛应用于食品、医药、酿酒等发酵工业中。在工业发酵过程中，由于工艺操作或产物积累等因素，酵母细胞的生长和产物代谢不可避免的会受到多种胁迫条件(如高温胁追、酒精毒性积累等)的影响-，进而直接关系到发酵产量和经济效益。因此，酵母生产菌的胁迫耐受性是影响发酵效率的一个重要因素，其相关机制研究直是发酵工业生产的热点问题(4。
超氧化物歧化酶（SuperoxideDismutase，SOD）是生物体内重要的氧自由基清除剂，能特异性清除超氧阴离子自由基，防御活性氧对细胞的伤害，以提高生物体对外界胁迫条件的防御能力闪。酿酒酵母中包含由SODI基因编码的细胞质铜/锌超氧化物歧化酶（Cu/Znsuperoxidedismutase）和SOD2基因编码的线粒体锰超氧化物歧化酶(Mnsuper-oxidedismutase）围，本研究以SOD1基因缺失菌株（sod1△）、 SOD2基因缺失菌株（sod24）、SOD1SOD2基因双缺失菌株（sodI4sod2A)为遗传材料，分析了SOD1和SOD2基因缺失对酵母高温、乙醇毒性、高渗透压、高盐、乙酸毒性及营养饥饿等胁迫条件耐受性的影响，为进一步揭示酵母胁迫耐受机制和高耐受醇酵母菌种选育奠定理论基础。
收稿日期：2012-03-30
1材料与方法 1.1菌株
酿酒酵母EG103（DBY746background；MATaleu2-3， 112 his3D1 trp1-289 ura3-52 GAL+ ) (wild type), EG118(Derivative of EG103: sod1△: : URA3)、EG110 (Derivative of EG103: sod2A: : TRP1)、EG133 (Derivative of EG103: SodI△::URA3 sod2△::TRPI)由美国Edith Butler Gralla教
授惠赠。 1.2培养基
酿酒酵母用YEPD培养基：葡萄糖20g，蛋白陈10g，酵母粉10g，加蒸馏水至1000mL，pH6.0~6.5，8磅30min灭菌。
固体培养基添加2%(w/v)的琼脂。 1.3酵母休止细胞梯度生长法
挑取酵母单菌落，接种于10mLYPD液体培养基中， 30摇床振荡培养12h。3000r/min离心5min收集菌体，无菌水洗涤2次后，重悬于1mL无菌水中，30℃培养箱放置6h，制备酵母休止细胞。调节菌液起始浓度为OD=1.0，依次 10倍梯度稀释，分别取4μL稀释度为10°、10"、10°、10的菌体细胞点滴于各测试平板，30℃恒温培养3d~4d。观察比较菌落生长情况，拍照。
基金项目：国家自然科学基金(31000039)；山东大学微生物技术国家重点实验室开放课题(M2008-14)
作者简介：张小华(1980-)，女，山东荣成人，讲舞，研究方向微生物遗传与分子生物学；刘向勇，副教授，通讯作者。