酿酒酵母菌群体分化和适应性进化机制研究
酿酒酵母菌群体分化和适应性进化机制研究
【摘要】：近年来本实验室关于国内酿酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)的研究结果发现该种在自然界存在遗传分化显著的野生和驯养群体,不同群体在糖类利用和抗逆性的方面也具有显著差异,因此是研究物种初始分化和形成以及适应性进化的良好材料。有研究表明酿酒酵母驯养群体存在杂种优势现象{1},通过对国内大量酿酒酵母进行全基因组分析发现驯养群体杂合率明显高于野生群体,相较于野生群体,本研究发现驯养群体的产孢率及孢子成活率普遍较低,很有可能与驯养群体维持高杂合率有关。选取不同谱系生理生化性状不同的代表驯养菌株并获得单孢菌株,单孢菌株可自动二倍体化形成纯合二倍体菌株。通过比较驯养亲本菌株与其单孢来源二倍体菌株在麦芽糖,高温梯度,高乙醇梯度下的生长状况发现,在高温,高乙醇浓度下,驯养菌株性状总体优于纯合二倍体菌株,驯养菌株表现出杂种优势,且在一定范围内,随着高温及高乙醇胁迫的增大驯养菌株的杂种优势现象更加明显。随后模拟杂种优势的发生过程,发现基因型互补单孢菌株杂交产生的杂合二倍体后代在高温,高乙醇条件下性状优于亲本单孢菌株形成的纯合二倍体菌株,甚至接近于驯养菌株,而在葡萄糖条件下试验菌株差异不明显,从而进一步证明驯养菌株具有明显的杂种优势现象,并且很可能主要表现在抗逆性方面。
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