燃料乙醇是国内外广泛研究的液体燃料,对于缓解能源危机和环境污染具有长远意义。木质纤维素类生物质以其资源丰富和廉价等优点,成为生物乙醇大规模生产的原料来源。酿酒酵母是一种长期广泛应用于酒精发酵的微生物,生物质的预处理过程产生的毒性副产物,比如糠醛、5-羟甲基糠醛(5-HMF)等,严重抑制酵母生长和乙醇发酵。因此,研究抑制物间的协同机理及构建高耐受性酵母菌株具有现实作用和重要意义。本文以絮凝酵母SPSC01敲除FLO1基因突变株(游离酵母3141)为对照,研究了呋喃类化合物、酚类化合物、有机酸类中的代表性物质单独添加对絮凝酵母SPSC01生长、乙醇发酵的影响,进而探究了两两抑制物间的协同作用。除5-HMF外,SPSC01耐受甲酸、乙酸、糠醛、香草酸和香草醛的能力均较游离酵母3141强,同一抑制物不同浓度对酵母生长的抑制规律与乙醇基本相同。进一步对乙醇发酵副产物进行分析发现,抑制物均能引起发酵液中琥珀酸和甘油含量的减少,且同浓度抑制物条件下SPSC01发酵副产物变化程度较3141小,这与抑制物对酵母生长的抑制规律相一致。其次,通过实验研究得出了甲酸和5-HMF(SPSC01:5.48,3141:6.85,摩尔比)、香草酸和糠醛(SPSC01:1.14,3141:1.14,摩尔比)两种抑制物组合对酵母生长的协同影响。且当两者在协同作用下抑制率大于50%时,SPSC01的耐性强于3141。对发酵液中代谢副产物分析发现,相比于单一抑制物,甲酸和5-HMF、糠醛和香草酸混合添加后,甘油和琥珀酸浓度下降的幅度更大。进一步对胞内SOD、CAT、ADH酶活及ATP含量进行了测定,与无抑制物添加的对照组相比,无论抑制物单体还是混合添加均能引起酵母胞内所有酶活的降低,且这三种酶对香草酸最敏感,甲酸、5-HMF对SPSC01和3141胞内ADH酶活和ATP含量具有协同抑制作用,但对3141的协同抑制作用更强。最后,过表达长链鞘氨醇碱激酶基因LCB4(YOR171C)能够提高模式酿酒酵母S288c的糠醛、香草醛和乙酸耐受性且缩短了发酵周期,提高了乙醇产率。与单一抑制物相比,糠醛、香草醛和乙酸抑制物混合添加对菌体生长的协同抑制作用显著。研究结果为揭示酵母絮凝与胁迫耐受性的机制及培育强壮的酿酒酵母菌株,促进木质纤维素乙醇生产提供了指导依据。