随着离子束生物技术的发展,离子注入介导外源遗传物质转化已经成为植物和微生物定向遗传育种的技术与方法之一。为了进一步认识低能离子注入介导转基因技术对酵母菌基因组、转录组与代谢产物的影响,基于前期研究获得产醌类物质的离子束重组酵母菌的基础上,本文应用基因组学、转录组学和代谢组学方法,研究了离子束重组酵母菌N6076及其原始菌株Kh08在3个发酵时间点（0 h、48 h、96 h）的差异表达基因的功能。基因组学研究结果表明,与原始菌株相比,离子束重组酵母菌的基因组增加了11,024 bp,Contig数目增加了2条,基因数目增加了270个,基因组的重复序列和非编码RNA也发生了变化。基因组GO功能富集结果显示,在生物过程方面,其功能主要在生物调控和代谢过程中富集,可以通过与ATP、GTP的结合来发挥功能;在细胞组分方面,其功能主要富集在细胞、膜、和细胞成分中;在分子功能方面,主要涉及蛋白质结合、结合活性。基因组KEGG代谢分析结果表明,重组菌株N6076减少了1条代谢通路,ECM-受体相互作用,涉及1个差异表达基因,两株菌株中均存在泛醌和其他萜类与醌类的生物合成、萜类骨架的生物合成、倍半萜和三萜生物合成与后续的代谢组分析结果相符。转录组学的差异表达基因研究结果表明,与0 h相比,重组菌株N6076发酵至48 h和96 h时的上调基因数量分别为1168和1069个,而下调基因的数量分别为1681和1377个;与48 h相比,发酵至96 h时上调与下调基因数量分别为499和291个,比原始菌株Kh08分别减少了24和297个。转录组的GO功能富集结果显示,离子束重组酵母菌新增了18个GO功能,分别为14项生物学过程、2项细胞组分和2项分子功能,涉及1140个差异表达基因（DEGs）。转录组的KEGG代谢分析结果表明,离子束重组酵母菌新增了13条代谢通路,涉及77个DEGs,其中新增的一条萜类骨架生物合成途径涉及5个DEGs。甲羟戊酸激酶（MK,ATP:mevalonate 5-phosphotransferase,EC2.7.1.36）是甲羟戊酸途径中三个连续ATP依赖酶中的第一个,是控制整个代谢途径的限速酶之一,也是萜类和醌类等次生代谢产物合成过程中的重要调控位点。本研究结果显示,转录组学研究获得的离子束重组酵母菌的MK基因表达量在整个发酵过程中的变化趋势与代谢组学方法测得的MVA代谢产量的变化趋势一致。本研究结果为离子束重组酵母菌生物合成醌类物质等次生代谢产物提供了基本的生物信息学证据,并被部分代谢学组研究结果所验证,为人们进一步认识和理解低能离子注入介导的酵母菌差异基因表达及其对代谢调控的影响提供了科学依据。