细胞内维持稳定的pH值对机体发挥正常功能至关重要,如酶反应的进行、蛋白质折叠和功能发挥都依赖于细胞内pH。当外界环境pH很低时,会使细胞内pH降低,导致细胞的生长和代谢受到严重抑制。为了研究低pH对酿酒酵母生长和酒精发酵的影响,并进一步探讨酿酒酵母应对葡萄汁低pH胁迫的响应机制,本试验从12株酿酒酵母中筛选出3株对低pH值具有不同耐受性的菌株Freddo、BH8、N°7303,通过前期试验确定了4个对酿酒酵母生长和发酵影响程度不同的pH值：4.50(酿酒酵母生长和发酵适宜的pH)、3.00和2.75(对酿酒酵母生长和发酵会产生一定程度抑制的pH)、2.50(对酿酒酵母生长和发酵会产生严重抑制的pH),研究了这4个pH值对挑选出的3株菌的生长和酒精发酵的影响。进一步以低糖模拟合成培养基为研究体系,以pH4.50为对照,研究了这3株酵母乙醇、甘油及其主要编码基因在低pH胁迫下的变化、及HOG/MAPK途径关键激酶Hogl的编码基因及其调控基因FPS1,3个弱酸胁迫抗性基因HAA1、PMA1和PDR12对低pH胁迫的应答反应,同时比较研究了BH8稳定期接种到低糖模拟合成培养基中及BH8对数期接种到模拟合成培养基中相关基因对低pH胁迫的应答反应。主要研究结果如下：1.12株酿酒酵母菌株中,菌株Freddo低pH耐受性最强,BH8次之,N°7303最弱；在研究的pH范围内,pH4.0-5.0是酵母生长和发酵最适宜的pH范围,而pH≤3.0酵母会受到低pH胁迫。在选定的4个pH值中,pH2.75和2.50比pH4.50和3.00对酵母生长和发酵产物影响更大。低pH延长了酵母的迟滞期,降低了累计失重,延缓了总糖的消耗速度,增加了最终产物中乙酸和甘油的产量,降低了最终产物中乙醇和L-琥珀酸的产量,提高了3株菌对数期细胞中过氧化氢酶活性和CTT1的基因相对表达水平。2.在低pH胁迫下,3株菌的乙醇和甘油产量均随胁迫增强而降低；菌株BH8在模拟合成培养基中乙醇的产量低于它在低糖模拟合成培养基中的产量,但甘油产量高于它在低糖模拟合成培养基中的产量。3.从基因相对表达水平来看,ADH1在3株不同低pH耐受性的菌株中的相对表达水平均随pH胁迫增强而下调。GPD1、 HOG1、 FPS1、 HAA1、 PMA1和PDR12在对数期细胞中的相对表达水平与菌株的耐酸性相关,在同一株菌中保持较好的一致性：菌Freddo各样品中6个基因在pH3.00-2h或2.75-2h时相对表达水平最高(PMA1除外),菌N。7303较恒定且较低,菌BH8在pH2.50-2h时极高,而在其它处理下较低。在稳定期细胞中,FPS1、 HAA1、 HOG1和PDR12在低pH胁迫时的相对表达水平显著低于pH4.50时的表达,而GPD1和PMA1在各样品中差异不大。在模拟合成培养基中,除GPD1随pH胁迫增强而上调外,其余基因在各样品中的相对表达水平差异均不大。论文依据3株对低pH具有不同耐受性的菌株对低pH值的反应,讨论了酿酒酵母应对葡萄汁低pH胁迫的响应机制,推测酿酒酵母对低pH胁迫的响应既存在一般胁迫响应,又存在特定的酸胁迫响应,既遵循典型的弱酸胁迫响应机制,同时还存在其它的胁迫响应机制,具体机制有待进一步研究。