西北農林科大葡萄酒學院劉樹文教授團隊在葡萄酒乳酸菌遺傳操作工具優化建立方面取得新進展

博士研究生孟强和碩士研究生原雨欣為該論文的共同第一作者,劉樹文教授和團隊青年教師石侃為該論文共同通訊作者。葡萄酒乳酸菌是蘋果酸-乳酸發酵過程中的主要微生物。

近日,葡萄酒學院劉樹文教授團隊在合成生物學權威期刊ACS Synthetic Biology上發表題為“Optimization of Electrotransformation Parameters and Engineered Promotersfor Lactobacillus plantarum from Wine”的封面研究論文。博士研究生孟强和碩士研究生原雨欣為該論文的共同第一作者,劉樹文教授和團隊青年教師石侃為該論文共同通訊作者。

蘋果酸-乳酸發酵是釀造優質葡萄酒的重要過程,該過程能够降低葡萄酒酸度、新增葡萄酒的細菌學穩定性並對葡萄酒進行風味修飾。葡萄酒乳酸菌是蘋果酸-乳酸發酵過程中的主要微生物。然而,由於缺乏有效的遺傳操作工具,現時葡萄酒乳酸菌相關研究大多關注菌株來源、發酵條件、產香效能,或通過組學科技解析葡萄酒生境下乳酸菌的物質變化,無法通過直接有效的遺傳操作進一步深入研究。劉樹文教授團隊以篩選自新疆葡萄酒產區的植物乳杆菌XJ25為研究對象,首先對其電轉化條件進行了優化,實現了106 CFU/μg DNA的穩定轉化效率。隨後研究了截短啟動子trcP23和四個合成啟動子POL1、POL2、POL3和POL4在植物乳杆菌XJ25細胞內的表達活性、葡萄酒生境下的細胞毒性以及在不同菌株內的適用性,確定了這些啟動子的表達特性。研究成果可為葡萄酒乳酸菌的分子機制研究、優良菌種選育及分子改造提供有效的工具。

該研究得到了國家重點研發計畫(2019YFD1002503)、國家自然科學基金專案(32072206)和國家現代農業產業科技體系建設專項(CARS-29-jg-03)等專案資助。

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https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acssynbio.1c00123

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資料標籤: 葡萄酒 活性乳酸菌
本文標題: 西北農林科大葡萄酒學院劉樹文教授團隊在葡萄酒乳酸菌遺傳操作工具優化建立方面取得新進展
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