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D-柠檬烯是种常见单萜，它具有萜类典型的分子结构，而且涉及到的代谢途径简单，因此在科研领域中受到广泛研究。D-柠檬烯的芳香气味及天然抑菌性，在食品防腐、农药开发等多方面具有应用价值。然而，D-柠檬烯的抑菌性在些实际应用中却成为限制因素：如利用微生物生产D-柠檬烯时，D-柠檬烯对工程菌的毒害会严重影响其产量；利用柑橘废弃物发酵生产乙醇时，发酵前去除柠檬烯的前处理过程，既增加了生产成本又降低了生产效率。因此，提高微生物对D-柠檬烯耐受性的研究具有重要意义，而此研究的基础是了解微生物对D-柠檬烯的耐受机制。Saccharomyces cerevisiae是目前研究较为透彻的真核模式菌株，作为工程菌可用于合成多种天然产物。本文以S. cerevisiae CEN.PK2为对象，研究了D-柠檬烯胁迫对S.cerevisiae生理活动的影响，以期提高S. cerevisiae对D-柠檬烯的耐受性。ATP结合盒转运蛋白(ATP-binding cassette transporters，ABC转运蛋白)能够对多种物质进行转运，并排除相关生物毒素，起到了保护细胞的作用。S. cerevisiae细胞膜上的ABC转运蛋白Yor1p、Set6p、Pdr12p、Pdr5p、Snq2p、Aus1p、Pdr15p、Pdr11p及Pdr10p等是细胞抵御外界毒素的第道防线，能够识别并转运多种物质，包括很多萜类及D-柠檬烯类似物。为了研究D-柠檬烯对S. cerevisiae CEN.PK2的影响机制，本文首先通过分析不同浓度D-柠檬烯对S. cerevisiae生长情况的影响，得到D-柠檬烯对S. cerevisiaeCEN.PK2的致死浓度。同时，结合葡萄糖的消耗情况，比较了不同浓度D-柠檬烯胁迫下的细胞得率，得到最适D-柠檬烯胁迫浓度为85mg/L。利用定量PCR技术分析了S.cerevisiae CEN.PK2在85mg/L D-柠檬烯的胁迫下，以上9个细胞膜ABC转运蛋白基因及2个关键调控蛋白(Pdr1p、Pdr3p)基因在转录水平上的变化。定量PCR实验结果表明，只有PDR5、PDR15及YOR1经D-柠檬烯胁迫后表达量上调。将这些基因分别在S.cerevisiae CEN.PK2中过量表达，比较过量表达ABC转运蛋白基因对D-柠檬烯耐受性的影响。结果表明，ABC转运蛋白对提高S. cerevisiae CEN.PK2的D-柠檬烯耐受性无明显帮助。为了进步阐明S. cerevisiae耐受D-柠檬烯的生理机制，应用基于二维电泳和MALDI-TOF/TOF的蛋白质组学技术，分析S. cerevisiae CEN.PK2在85mg/L D-柠檬烯胁迫2h前后蛋白组的变化情况。在蛋白图谱分析的基础上，利用质谱技术，鉴定得到74个差异点，对应56种不同蛋白。对这56种不同蛋白进行GO (Gene Ontology)聚类分析，得知D-柠檬烯可影响S. cerevisiae细胞胁迫响应、糖类代谢呼吸作用、氨基酸及脂类等小分子代谢、细胞结构、核酸代谢及蛋白质代谢等生物过程。对这些生物过程进步分析，得出D-柠檬烯对S. cerevisiae影响的三个重要的推论：(1) S. cerevisiae CEN.PK2在D-柠檬烯胁迫下，对能量需求增加，出现葡萄糖饥饿的假象；(2) D-柠檬烯胁迫下，S. cerevisiae细胞中具有DNA修复功能的Rpt4p及调控细胞增殖分裂功能的Cpr1p下调，从而直接导致细胞增殖受到抑制；(3) D-柠檬烯直接破坏S. cerevisiae细胞膜结构，导致细胞膜脂筏受损。其中葡萄糖饥饿的假象为S. cerevisiae为应对D-柠檬烯胁迫，自身作出的调节反映。后两者为D-柠檬烯毒害S. cerevisiae细胞的重要机制。