【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物炼制，涉及一种提高乙醇耐受性的pam1基因突变体及其应用。
技术介绍
1、燃料乙醇是目前全球推广的一种重要可再生燃料。据国际能源署(iea)生物能源统计，醇类物质(主要是乙醇)是全球最大的生化产品，全球产量9980万吨，远远超过氨基酸、有机酸、聚合物等其他生化产品的总和。考虑到第一代乙醇如此巨大的工业量，现有技术的轻微改进将带来巨大的效益。乙醇的主要生产方式是酿酒酵母通过发酵玉米等淀粉基原料或甘蔗等蔗糖基原料获得。浓醪发酵技术是当前工业生物乙醇生产的关键技术之一，在此过程中，原料在高底物装载量下进行生产以实现高产品浓度，其在工业运用上的主要优势包括提高设施的利用率，降低工艺用水需求和能源成本，提高工厂的整体生产力等(gomes d,cruz m,de resende m,et al.very high gravity bioethanol revisited:main challenges and advances.fermentation,2021,7(1):38.puligundla p,smogrovicova d,mok c,et al.a review of recent advances in high gravityethanol fermentation.renewable energy,2019,133:1366-1379.)。特别地，高的乙醇浓度可以大大降低乙醇蒸馏所需的能量。众所周知，因能耐受发酵早期高糖浓度和发酵中后期高浓度乙醇的综合胁迫以及高效的乙醇合成能力，酿酒酵母是大规模工业生物乙
2、近年来，pam1的功能已逐渐被发现，它涉及细胞壁的形成，其功能的丧失可导致细胞壁中甲壳素沉积增加(jin,y.,okamoto,m.,chibana,h.,et al,2020.functionalcharacteristics of svl3 and pam1 that are required for proper cell wallformation in yeast cells.yeast,37,359-371.pan,h.p.,wang,n.,tachikawa,h.,etal,2018.osw2 is required for proper assembly of glucan and/or mannan layersof the yeast spore wall.biochem.163(4),293-304.)。同时，jin等人发现pam1基因与酿酒酵母及光滑假丝酵母的温度敏感性相关；kim等人通过构建转座子诱变文库，研究乙醇和/或耐热性，结果发现pam1基因与酿酒酵母耐热性、乙醇耐受性相关(kim h s,kim n r,yang j,et al.identification of novel genes responsible for ethanol and/orthermotolerance by transposon mutagenesis in saccharomyces cerevisiae[j].applied microbiology&biotechnology,2011,91(4):1159-1172.doi:10.1007/s00253-011-3298-z.)。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种提高乙醇耐受性的pam1基因突变体及其应用。本专利技术以二倍体酿酒酵母crd5hs作为适应性进化的原始菌株，通过不断提高外源添加乙醇的浓度为菌株提供进化动力。经过筛选和测试获得了乙醇耐受性增强的进化菌株60-11，该菌株在多种发酵环境中较出发菌株具有更优异的乙醇生产能力。通过基因组重测序分析了进化菌株的遗传突变体，确定了进化菌株60-11的pam1基因发生了突变。
2、本专利技术所述的提高乙醇耐受性的pam1基因突变体，其核苷酸序列如seq id no：3所示，与核苷酸序列为seq id no：1所示的pam1基因相比，所述pam1基因突变体具有第180位c→t、第220位a→g、第222位a→c、第464位a→c、第609位t→c、第621位g→c、第901位c→a、第948位t→a的突变。
3、本专利技术所述的pam1基因突变体编码的氨基酸序列如seq id no.4所示，与氨基酸序列为seq id no：2所示的pam1基因编码的氨基酸序列相比，所述的pam1基因突变体编码的氨基酸序列具有第74位氨基酸ser→arg、第155位氨基酸asn→thr、第301位氨基酸his→asn的突变。
4、本专利技术还提供上述pam1基因突变体在构建乙醇耐受性提高的酿酒酵母菌株中的应用。
5、与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
6、本专利技术首次发现了一种能够提高乙醇耐受性的pam1基因突变体，将该pam1基因突变体原位替换酿酒酵母菌株中的pam1基因后，菌株乙醇耐受性较对照菌株在多种发酵环境中均有提高，在高糖胁迫、高干物浓度的玉米与木薯发酵中乙醇产量最高分别可提高13.3％、6.3％、17.7％，菌株乙醇产量显著提升，在利用酿酒酵母生产第一代燃料乙醇的工业生产中具有应用前景。
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1. 提高乙醇耐受性的PAM1基因突变体，其特征在于，其核苷酸序列如SEQ ID NO：3所示，与核苷酸序列为SEQ ID NO：1所示的PAM1基因相比，所述PAM1基因突变体具有第180位C→T、第220位A→G、第222位A→C、第464位A→C、第609位T→C、第621位G→C、第901位C→A、第948位T→A的突变。
2. 根据权利要求1所述的PAM1基因突变体，其特征在于，其编码的氨基酸序列如SEQID NO.4所示，与氨基酸序列为SEQ ID NO：2所示的PAM1基因编码的氨基酸序列相比，所述的PAM1基因突变体编码的氨基酸序列具有第74位氨基酸Ser→Arg、第155位氨基酸Asn→Thr、第301位氨基酸His→Asn的突变。
3.根据权利要求1所述的PAM1基因突变体在构建乙醇耐受性提高的酿酒酵母菌株中的应用。
【技术特征摘要】
1. 提高乙醇耐受性的pam1基因突变体，其特征在于，其核苷酸序列如seq id no：3所示，与核苷酸序列为seq id no：1所示的pam1基因相比，所述pam1基因突变体具有第180位c→t、第220位a→g、第222位a→c、第464位a→c、第609位t→c、第621位g→c、第901位c→a、第948位t→a的突变。
2. 根据权利要求1所述的pam1基因突...
【专利技术属性】
技术研发人员：金明杰，李沐紫，许召贤，陈思同，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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