肌醇在常温状态下以一种无气味的白色粉末状晶体的形式存在,在自然界中分布广泛,并且现已应用于食品,医疗,饲料等多个领域。目前现有的主流生产方法主要有水解法,酶解法,化学合成法,但此类方法具有生产周期长,原材料利用率低,无法大规模生产等诸多缺点。因此市场上亟需探索一条经济,安全,高效的肌醇生产新方法。微生物法,如通过大肠杆菌模式生物发酵生产肌醇,因其安全性高,操作简单受到广泛关注。本研究以E.coli BL21（DE3）作为出发菌株,通过分子生物学手段将大肠杆菌进行改造,使得大肠杆菌具有高效生产肌醇的能力,并且进一步在摇瓶上对重组大肠杆菌生产肌醇条件进行优化,提高肌醇的产量。主要研究结果如下:（1）重组菌株E.coli BL21（DE3）/p ETDuet-1-ino1-suhb的构建:分别从E.coli BL21（DE3）基因组和实验室保存的p Trc99a-ino1质粒中,通过PCR手段扩增出suhb基因和ino1基因,使用重叠延伸PCR将两段基因连接到一起,再利用酶切连接构建到载体p ETDuet-1中,得到重组质粒p ETDuet-1-ino1-suhb,经过酶切验证,PCR验证,测序验证以及蛋白表达准确无误后,确认重组质粒p ETDuet-1-ino1-suhb质粒构建成功。（2）E.coli BL21（DE3）中zwf和pgi基因的敲除:使用CRISPR/Cas技术对E.coli BL21（DE3）中zwf和pgi基因进行敲除。根据zwf和pgi基因序列,设计出合适的sg RNA敲除引物和修复模板引物,使用反向PCR扩增得到p Target F-sg RNA,重叠延伸PCR扩增得到同源修复模板。首先将可以诱导出Cas9蛋白的p Cas质粒转化入E.coli BL21（DE3）,再将构建好的p Target F-sg RNA和同源修复模板一同电转化入使用L-阿拉伯糖诱导的E.coli BL21（DE3）/p Cas感受态中,通过菌落PCR筛选,成功得到三种敲除菌株E.coli BL21（DE3）/△zwf,E.coli BL21（DE3）/△pgi,E.coli BL21（DE3）/△zwf△pgi。（3）合成肌醇能力的探究和起始葡萄糖浓度的优化:将重组质粒p ETDuet-1-ino1-suhb分别转化三种基因敲除菌株中,与原始发酵菌株E.coli BL21（DE3）/p ETDuet-1-ino1-suhb一起进行发酵生产肌醇能力的探究。结果显示,以10 g/L葡萄糖作为底物发酵时,E.coli BL21（DE3）/△pgi-p ETDuet-ino1-suhb菌株在24h内生产肌醇3.12 g/L,生产肌醇能力明显高于其余三种菌株。确定E.coli BL21（DE3）/△pgi-p ETDuet-1-ino1-suhb菌株为最佳发酵菌株。在50 m L/250 m L摇瓶体系中,设置不同葡萄糖浓度（10g/L,20g/L,30g/L,40g/L）进行发酵时间曲线的测定。在10 g/L葡萄糖和20 g/L葡萄糖浓度下,肌醇含量峰值分别达到3.34 g/L和3.84 g/L。扩大到1 L摇瓶发酵体系中,最终实现20 g/L葡萄糖发酵生产肌醇4.19 g/L。