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西北农林科技大学葡萄酒学院刘树文教授团队在葡萄酒乳酸菌遗传操作工具优化建立方面取得新进展
2021-08-20作者:来源:食品科学杂志责任编辑:食品界 字体A+AA-
近日,西北农林科技大学葡萄酒学院刘树文教授团队在合成生物学权威期刊ACS Synthetic Biology上发表题为 “Optimization of Electrotransformation Parameters and Engineered Promotersfor Lactobacillus plantarum from Wine” 的封面研究论文。博士研究生孟强和硕士研究生原雨欣为该论文的共同第一作者,刘树文教授和团队青年教师石侃为该论文共同通讯作者。
苹果酸-乳酸发酵是酿造优质葡萄酒的重要过程,该过程能够降低葡萄酒酸度、增加葡萄酒的细菌学稳定性并对葡萄酒进行风味修饰。葡萄酒乳酸菌是苹果酸-乳酸发酵过程中的主要微生物。然而,由于缺乏有效的遗传操作工具,目前葡萄酒乳酸菌相关研究大多关注菌株来源、发酵条件、产香性能,或通过组学技术解析葡萄酒生境下乳酸菌的物质变化,无法通过直接有效的遗传操作进一步深入研究。刘树文教授团队以筛选自新疆葡萄酒产区的植物乳杆菌XJ25为研究对象,首先对其电转化条件进行了优化,实现了106 CFU/μg DNA的稳定转化效率。随后研究了截短启动子trcP23和四个合成启动子POL1、POL2、POL3和POL4在植物乳杆菌XJ25细胞内的表达活性、葡萄酒生境下的细胞毒性以及在不同菌株内的适用性,确定了这些启动子的表达特性。研究成果可为葡萄酒乳酸菌的分子机制研究、优良菌种选育及分子改造提供有效的工具。
该研究得到了国家重点研发计划(2019YFD1002503)、国家自然科学基金项目(32072206)和国家现代农业产业技术体系建设专项(CARS-29-jg-03)等项目资助。
通讯作者简介
刘树文教授
西北农林科技大学葡萄酒学院院长
1.基本信息
刘树文,男,1965年6月生,黑龙江省北安市人,教授,博士生导师。1987年本科毕业于黑龙江八一农垦大学,2000年博士研究生毕业于西北 农林科技大学,获西北农林科技大学农学博士学位。2007年9月至2008年9月在美国加州大学戴维斯分校做访问学者。兼任陕西省农业工程学会理 事。主要从事葡萄酒与酿酒微生物方面的教学、科研和推广工作,发表论文90余篇,科研获奖3项,获批专利一项。
2.学习及学术经历
1987年7月毕业于黑龙江八一农垦大学,获学士学位;
1987年8月~1995年8月在黑龙江八一农垦大学食品工程系任教;
1995年9月~2000年6月于西北农林科技大学园艺学院攻读博士学位;
2001年2月~2007年8月在西北农林科技大学葡萄酒学院任教;
2007年9月-2008年9月作为访问学者在加州大学戴维斯分校(UC Davis)葡萄栽培与酿酒系进行合作研究。
2008年9月回国至今在西北农林科技大学葡萄酒学院任教。
3.研究方向
酿酒微生物、葡萄酒加工工艺。目前已培养硕士研究生32名,在读硕士研究生10名、博士研究生3名。
4.开设课程
长期致力于葡萄酒工艺学、葡萄酿酒微生物的教学与科研工作,先后承担本科生葡萄酒工艺学、非酒精产品、天然产物提取等课程教学,承担硕士研究生葡萄酒学进展、文献阅读、博士研究生Seminar等课程。
5.主持或参加的主要科研课题
主持:
国家十三五重点研发计划:量产品牌葡萄酒的质量和安全保障技术体系研究(2016YFD0400504-01)
国家十二五支撑计划课题子课题:优质果酒加工关键技术研究及产业化示范(2012BAD31B007-2)
宁夏回族自治区科技重大专项子课题:乳酸菌的分类及遗传多样性分析(2016BZ0603)主持:教育部留学人员科技活动项目择优启动项目:酒酒球菌分子标记的研究
陕西省自然基金:葡萄酿酒乳酸菌的筛选及活性干粉的研究(2001SM18)
陕西省国际科技合作与交流计划项目:葡萄种植和采收过程中微生物安全控制及评价(S2016YFKW0002)
第二主持:
农业部948项目:苹果酸-乳酸细菌干粉生产关键技术引进(2009—Z29)
主要参加:
农业部/财政部“国家葡萄产业技术体系建设项目:葡萄酿酒微生物”;
陕西省“13115”科技创新工程重大科技专项计划“陕西省葡萄与葡萄酒产业关键技术研究”;
科技部科技成果重点推广项目计划“葡萄酒质量最优化研究”;
陕西省科技厅“陕西省葡萄产业技术体系”。
石侃 讲师
西北农林科技大学葡萄酒学院
石侃,男,1988年8月出生,陕西安康人,博士,讲师。
2017年7月至今,讲师,西北农林科技大学葡萄酒学院
2011年9月-2017年7月,博士,华南理工大学生物科学与工程学院,发酵工程
2006年9月-2010年7月,学士,西北农林科技大学资源环境学院,资源环境科学
在Industrial Crops and Products、Microbiological Research、Food Additives & Contaminants: Part A等期刊上发表SCI论文16篇。
国家自然科学基金项目(31901673),2020/01-2022/12,主持
陕西省自然科学基础研究计划(2019JQ-532),2019/01-2020/12,主持
校试验示范站(基地)科技创新与成果转化项目,2020/05-2022/04,主持
北京市食品添加剂工程技术研究中心开放课题,2019/03-2021/03,主持
西北农林科技大学博士科研启动基金(Z109021706),2017/09-2020/09,主持
十三五国家重点研发计划(2019YFD1002503),2019/05-2022/12,参与/课题骨干
国家自然科学基金项目(31271925),2013/01-2016/12,参与/课题骨干
广东省部产学研专项(2013B090600015),2014/01 -2016/12,参与/课题骨干
广州市科技计划专项(2014J4100192),2014/01-2015/12,参与/课题骨干