谷胱甘肽(glutathione, GSH)是一种含γ-酰胺键和巯基的活性三肽，由谷氨酸、半胱氨酸及甘氨酸三种氨基酸组成，具有重要的生理功能，广泛分布于动植物细胞和微生物细胞中。谷胱甘肽具有清除自由基、解毒、延缓衰老和抗疲劳等多种生理功效。在临床上用于肝脏保护、治疗肿瘤和内分泌紊乱等疾病。谷胱甘肽的生产方法有多种，目前生产上最常用的是发酵法。发酵法生产谷胱甘肽的基础是选育一株稳定高产的优良菌株。基因组重排育种技术是在上个世纪90年代被提出，该技术将传统诱变育种与原生质体融合技术有机结合，大大加快菌株正向突变的进程。国内学者针对这种技术的研究还比较少，在选育谷胱甘肽高产菌株方面还没有相关的文献记载。本文采用基因组重排育种技术对酿酒酵母进行微生物育种，旨在选育出高产、生长周期短、生产性能稳定的高产GSH优良菌株。研究的主要内容及结果如下：1、将现有保藏的产GSH菌株活化后，经10次传代培养筛选出相对高产且遗传稳定的菌株编号Y1和Y2作为出发菌株，Y1和Y2的GSH产量分别为261.47mg/L和600.13mg/L。对酿酒酵母Y1和Y2单倍体制备条件进行了研究。确定了单倍体制备条件:Y1和Y2分别用2%和1.5%蜗牛酶作用75min和90min，酶解后55℃分别加热8min和10min，单倍体制备率均达到100%。2、通过探究了单倍体Y1-110和Y2-206原生质体形成与再生的影响因素，确定了单倍体Y1-110和Y2-206原生质体制备的条件为：Y1-110和Y2-206的菌悬液分别预处理20min和25min，渗透压浓度分别为0.45mol/L和0.50mol/L，2%蜗牛酶+1%纤维素酶共同酶解时间分别为3h和4h，其原生质体形成率分别为88.02%和90.00%，再生率分别为51.70%和47.86%。3、进行了基因组重排实验，利用原生质体灭活的筛选方法进行目的融合菌株的筛选。确定了原生质体灭活的条件分别为：Y1-110和Y2-206的原生质体热灭活处理条件分别为65℃处理3min和5min，紫外灭活处理时间分别为90s和120s。原生质体融合的最佳条件为：在28~30℃下，用35%的PEG6000处理120min，融合率达到3.23×10-4%。在进行了三轮基因组重排、抗性筛选及遗传稳定性筛选后，得到一株稳定高产的抗ZnCl2重排菌株YR-1，其GSH产量为679.95mg/L，比Y1产量提高了160.05%，比Y2提高了13.30%。非基因组重排对照实验也证明了F3代的优良表型确实是通过基因组重排育种技术实现的。4、通过单因素实验和正交试验对重排菌株YR-1的发酵培养基及发酵条件进行了优化，优化后的发酵培养基组成为：葡萄糖4.6%、酵母粉2.4%，磷酸氢二钾0.21%，磷酸二氢钾0.30%，硫酸镁0.05%，发酵GSH产量达到730.12mg/L，比原始重排菌株GSH产量提高了7.38%。初步确定最佳发酵条件为：培养温度28℃，初始pH值5.5，接种量10%，装液量30mL/250mL，摇床转速120r/min，在此条件下，发酵周期为36h，重排菌株的GSH产量达到750.65mg/L，比优化前提高了2.81%。