目的:　　 利用重离子束辐照诱变酵母,筛选具有优良发酵能力并稳定遗传的酵母菌株,使用甜高粱汁作为发酵原料并优化酵母乙醇发酵工艺；用分子生物学方法分析突变菌株的基因DNA损伤、变异情况以及蛋白表达的差异,探讨可能的诱变机理。　　 材料与方法:　　 利用兰州重离子研究装置(HIRFL)加速的碳离子束和氖离子束辐照酿酒酵母,测定辐照后酵母的存活曲线及突变菌株的生长曲线；使用红四氮唑(TTC)培养基作为指示培养基初筛出正突变菌株,然后通过摇瓶发酵实验复筛出较高发酵产乙醇能力酿酒酵母,并进行稳定性传代实验；筛选出的优良酵母菌株使用10L-100L发酵罐,以甜高粱汁作为原料进行发酵实验；使用脉冲场凝胶电泳(PFGE)、随机扩增多态性(RAPD)等方法检测酵母基因在辐照后的损伤及DNA多态性；通过扩增和测序分析突变菌株乙醇脱氢酶(ADH)同工酶基因序列,对基因突变位点进行分析；使用蛋白质印迹(western blot)的方法分析突变菌株与原始菌株ADH1表达的差异性。　　 结果：　　 1.通过不同剂量的碳离子束和氖离子束辐照筛选出数株具有优良发酵能力的酵母菌株,其中以C03A为最佳,在10L发酵罐小试实验中,C03A发酵速率相对原始菌株高,36h发酵完成,比原始菌株(48h)缩短12h；发酵产酒率达到13.2％(v/v),比原始菌株提高了13.79％。　　 2.酵母半致死剂量约为50Gy,生长曲线表明突变菌株比原始菌株生长速率略高;PFGE实验表明随着剂量增大DNA双链断裂(DSB)逐渐增多；RAPD实验表明不同剂量辐照的酵母突变菌株DNA多态性非常明显。　　 3.通过测定突变菌株和原始菌株乙醇脱氢酶(ADH)同工酶全序列并比对分析,发现重离子辐照对酵母DNA突变包括碱基转移,碱基替换,碱基插入和碱基缺失等,其中碱基替换最多,约占84.9％。　　 4.乙醇脱氢酶差异性表达表明,乙醇脱氢酶表达量的增加及活性的提高一定程度上提高了突变菌株发酵产生乙醇的能力。　　 结论：　　 1.通过不同剂量的碳离子束和氖离子束辐照筛选出数株具有较高发酵产乙醇能力并且遗传稳定的优良酵母菌株,这表明重离子束辐照是一种非常有效的筛选工业微生物的方法,具有很高的诱变效率。　　 2.酵母细胞通过重离子束辐照处理以后,致死效应和酵母基因组DNA损伤明显。　　 3.重离子束辐照能导致酵母DNA出现碱基转移,碱基替换,碱基插入和碱基缺失等,这些突变可能导致菌株可遗传性状的改变。重离子束辐照能导致功能基因活性和表达出现差异,从而改变酵母菌株性状,结合工艺优化可以筛选出更多高效的优良酵母菌株。　　 4.乙醇脱氢酶的含量和活性是影响突变菌株和原始菌株发酵能力的差异重要因素。