一种利用平菇MADS-box基因提高酿酒酵母多重胁迫抗性的应用

本发明属于基因工程，具体涉及一种利用平菇mads-box基因提高酿酒酵母多重胁迫抗性的应用。

背景技术：

1、酿酒酵母(saccharomyces cerevisiae)是人类了解最早的一种酵母，因其生长周期短、发酵能力强、规模化生产性能好等优点，成为微生物发酵生产的主要底盘细胞之一。目前在发酵食品、饮料、药物、生物酶等食品和化学品生产中应用广泛。但在工业生产过程中，受环境的变化或工艺操作的影响，酿酒酵母会受到多种胁迫因素的影响，导致生产效率下降。这些胁迫主要包括啤酒、葡萄酒和白酒工业生产所带来的氧化应激、食醋酿造生产中高温糖化所带来的温度冲击等。因此，提高这些耐受性对于酿酒酵母的工业应用至关重要。近年来，许多研究专注于探究酿酒酵母耐受机制与相关调控网络，并利用基因工程等技术开发出耐受性更强的酿酒酵母工业菌株，为酿酒酵母在恶劣工业条件下的应用奠定了基础。

2、mads-box转录因子是真核生物中一类在进化上高度保守的基因家族，其名称分别来自酿酒酵母mcm1基因、拟南芥agamous基因、金鱼草deficiens基因和人血清应答因子srf4基因的首字母，在这些基因编码的蛋白质中均含有由50-60个氨基酸组成的高度保守区域，被称为mads盒。mads-box转录因子作为重要的调控因子参与调控植物生长发育、非生物胁迫等许多方面。例如在大白菜中发现有13个mads-box转录因子响应冷胁迫，有8个响应干旱胁迫，有6个响应盐胁迫；番茄中，一种mads-box类基因slmads23-like的沉默降低了植株的抗冷胁迫能力，因而slmads23-like基因在抗冷胁迫中起正调控作用；在水稻中超表达osmads87基因可提高水稻的抗热性，表明osmads87可以作为提高水稻生殖发育过程中热弹性潜在的目标基因。因此，将mads-box转录因子通过基因工程技术应用于酿酒酵母中，对提高酿酒酵母对各种胁迫的耐受性具有重大意义，然而相关的研究非常有限，尤其是将大型真菌中的mads-box基因应用于酿酒酵母中。

技术实现思路

1、基于上述不足，本发明的目的是提供一种利用平菇mads-box类转录因子po-mads1提高酿酒酵母多重胁迫抗性的用途，所述的平菇mads-box类转录因子po-mads1编码基因的核苷酸序列如seq id no.1所示，用于提高酿酒酵母在多重胁迫下的抗性。

2、进一步的，所述的用途，将所述编码基因转入酿酒酵母中，并在转基因菌株中超量表达，能使酿酒酵母抗高温、抗低温和抗氧化胁迫的能力提高。

3、本发明的另一目的是提供一种转基因菌株的构建方法，采用peg/liac法，将过表达重组载体转入酿酒酵母中，所述的过表达重组载体包含平菇mads-box类转录因子po-mads1编码基因的cdna全长核苷酸序列，所述的平菇mads-box类转录因子po-mads1编码基因的核苷酸序列如seq id no.1所示，筛选获得酿酒酵母转基因菌株，所述的酿酒酵母转基因菌株与对照相比，抗高温、抗低温和抗氧化胁迫的能力提高。

4、本发明的优点及有益效果：本发明的过表达平菇po-mads1基因的酿酒酵母菌株可以显著提高抗高温、低温和抗氧化胁迫的能力，在实际生产中应用有助于提高酿酒酵母对多种胁迫的耐受性，该基因可作为重要的基因资源，在酿酒酵母工业生产中得到应用。

技术特征：

1.一种利用平菇mads-box类转录因子po-mads1提高酿酒酵母多重胁迫抗性的用途，所述的平菇mads-box类转录因子po-mads1编码基因的核苷酸序列如seq id no.1所示。

2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，将所述编码基因转入酿酒酵母中，并在转基因菌株中超量表达，能使酿酒酵母抗高温、抗低温和抗氧化胁迫的能力提高。

3.一种转基因菌株的构建方法，采用peg/liac法，将过表达重组载体转入酿酒酵母中，所述的过表达重组载体包含平菇mads-box类转录因子po-mads1编码基因的cdna全长核苷酸序列，所述的平菇mads-box类转录因子po-mads1编码基因的核苷酸序列如seq id no.1所示，筛选获得酿酒酵母转基因菌株，其特征在于，所述的酿酒酵母转基因菌株与对照相比，抗高温、抗低温和抗氧化胁迫的能力提高。

技术总结
本发明公开了一种利用平菇MADS‑box基因提高酿酒酵母多重胁迫抗性的应用，属于基因工程技术领域，编码基因序列如SEQ ID NO.1所示，用于提高酿酒酵母多重胁迫抗性。本发明采用PEG/LiAc法，将过表达重组载体转入酿酒酵母中，获得酿酒酵母转基因菌株；通过超表达平菇Po‑MADS1的转基因酿酒酵母菌株pY816‑Po‑MADS1与对照pY816相比，在抗高温、抗低温、抗氧化胁迫等方面具有明显的作用，说明所获得的转录因子Po‑MADS1参与抗逆境胁迫的调控，在实际生产中应用有助于提高酿酒酵母的抗胁迫能力。

技术研发人员：孙婷婷,沙珊珊,刘瑞鹏,邹莉
受保护的技术使用者：哈尔滨学院
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1