摘要:四乙酰基植物鞘氨醇(tetraacetyl phytosphingosine, TAPS)是一种性能卓越的天然护肤品原料，经去乙酰化后生成的植物鞘氨醇可作为前体合成保湿护肤品神经酰胺，因此广泛应用于护肤化妆品行业。非常规酵母威克汉姆西弗酵母(Wickerhamomyces ciferrii)是已知的唯一可天然分泌四乙酰基植物鞘氨醇的微生物，目前已成为四乙酰基植物鞘氨醇工业生产的宿主。本文介绍了四乙酰基植物鞘氨醇的发现、功能及其生物合成途径，综述了近年来利用单倍体筛选、诱变育种和代谢工程改造威克汉姆西弗酵母高产四乙酰基植物鞘氨醇的研究进展，并展望了实现四乙酰基植物鞘氨醇工业生产的未来发展方向。

摘要:威克汉姆西弗酵母(Wickerhamomyces ciferrii,W.c)是一种异宗生殖的非常规酵母，能够大量生产并分泌四乙酰基植物鞘氨醇(tetraacetyl phytosphingosine,TAPS)。由于其在TAPS生产方面的优异性能，本研究旨在构建W.c的遗传操作系统，以提升四乙酰基植物鞘氨醇(TAPS)的产量，并通过诱变和基因工程手段筛选高产菌株，从而为进一步开发鞘脂类代谢产物的工业生产奠定基础。本研究通过选取2个自主复制元件(CEN,2μ)并挖掘11个内源启动子元件以建立威克汉姆西弗酵母中的遗传操作系统，发现过量表达鞘脂代谢内部途径的Syr2和Lcb2能显著提高TAPS的产量。同时使用逆转录聚合酶链式反应(reverse transcription-polymerase chain reaction,RT-PCR)和流式细胞术建立了威克汉姆西弗酵母单倍体交配型鉴定方法，从双倍体ATCC 14091出发，筛选到5株单倍体菌株。其中a-型单倍体W.c 140生产TAPS水平最高，产量达到4.74 mg/g，滴度达到32.61 mg/L。使用常压室温等离子体诱变(atmospheric and room temperature plasma,ARTP)技术和本研究构建的遗传操作技术获得诱变菌株W.c 140-A9和W.c 140-A11及过表达重组菌株W.c 140 OELcb2和W.c 140 OESyr2。与出发株W.c 140相比，诱变株TAPS产量分别提高了61.39%和67.09%。过表达重组菌株产量提高至原来的2.24和2.56倍，达到10.60 mg/g和12.14 mg/g，超过了双倍体ATCC 14091的产量。本研究所构建的遗传操作系统和获得的出发菌株为后续在威克汉姆西弗酵母中建立更多遗传工程技术奠定了基础。