2,3-丁二醇（2,3-BD）及其前体乙偶姻（AC）是具有混酸代谢途径微生物的典型发酵产物,在调味剂、燃料添加剂、溶剂、聚酯、橡胶和燃料等领域具有广泛应用。本研究通过诱变筛选得到一株可产乙偶姻和2,3-丁二醇的枯草芽孢菌株,优化了发酵培养基,并研究了供氧对乙偶姻和2,3-丁二醇转化的调控。该菌株的产物分布具有鲁棒性,且产物得率高,具有工业化应用前景。首先,进行了产乙偶姻和2,3-丁二醇的芽孢杆菌的筛选。通过对海泥样品的富集培养、单菌筛选,得到三种类型的菌株,分别为:以产2,3-BD混合物为主的菌株2-2;以产（2R,3R）-BD为主的菌株10-1;以产（3R）-AC为主的菌株GM3-6,但（3R）-AC产物浓度较低。此外,对前期课题组保存的枯草芽孢杆菌DL01进行低温等离子体+5-溴尿嘧啶的复合诱变筛选得到突变菌M9。其次,对发酵培养基进行优化。比较了不同组成发酵培养基对产物浓度的影响,初步确定发酵培养基的组成;通过单因素实验考察了初始糖浓度、无机氮源、有机氮源对菌体生长和产物生成的影响;通过PB实验,确定发酵培养基中组分对总产物浓度影响显著的因素及影响力大小为:酵母粉＞玉米浆干粉＞硫酸锰;最后,通过最陡爬坡实验确定了发酵培养基最终组成为:葡萄糖160 g/L;FM760安琪酵母浸粉7 g/L;玉米浆干粉12 g/L;KH2PO46 g/L;Mn SO40.13 g/L。最后,考察不同供氧条件对菌体生长及代谢的影响。在0.2 vvm、ORP值为-190～-220m V条件下发酵,产物以（2R,3R）-BD为主,批式发酵58 h得75.0 g/L 2,3-BD和乙偶姻,生产强度为1.39 g/L/h,得率为0.47 g/g糖,其中,（2R,3R）-BD为53.0 g/L,占2,3-丁二醇总浓度的92%;在0.25 vvm、ORP值为-120～-150 m V时条件下发酵,产物以乙偶姻为主,批式发酵49 h得65.1 g/L 2,3-BD和乙偶姻,得率为0.44 g/g糖,生产强度达1.33g/L/h,其中,含乙偶姻50.3 g/L,占产物总浓度的77%。对这两个典型条件取样进行转录组分析,发现在供氧充足的条件下,乙酰乳酸合成酶（als S）、乙酰乳酸脱羧酶（bud A）下调,2,3-丁二醇途径碳通量减少,因而产物得率下降;2,3-丁二醇脱氢酶转录水平下调,有利于积累乙偶姻;与还原力NADH及能量ATP相关基因表达量增大;与ABC转运蛋白物质运输相关的基因上调表达;与鞭毛组装相关基因下调表达;与氮代谢相关基因呈现出不同程度的变化,此外,与孢子生成相关基因的表达也出现显著上调,应与乙偶姻积累有关。