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E.coli AFP111是基因工程菌NZN111（△pflAB，△ldhA）的ptsG自发突变菌株，其在厌氧条件下具有代谢葡萄糖的能力，丁二酸为主要的代谢产物之一。但是在专一性厌氧条件下，E.coli AFP111的生长能力相对于其原始出发菌株E.coliW1485依旧很差，主要表现为缓慢的生长速率和较低的生物量积累，从而严重抑制了丁二酸的生产。本文针对E.coli AFP111在厌氧条件下代谢葡萄糖速率慢的问题，采用了常温常压等离子(ARTP)诱变技术和进化代谢菌株选育技术相结合的手段，选育出了在厌氧条件下生长性能和产酸性能明显改善的菌株;并针对突变株丙酮酸积累较多的问题，对突变株培养条件进行了优化。 首先，以AFP111为出发菌株，利用ARTP诱变方法，初步筛选到一株在厌氧条件下相对于出发菌株可较快生长的突变菌株BER108。然后以BER108为出发菌株，在进化代谢装置中连续培养选育，最终得到了一株突变菌BER208，并对菌株性能进行初步解析。在以葡萄糖为碳源的厌氧发酵中，BER208在48 h内菌体OD600达到了4.7，丁二酸产量达到了10.5 g/L，分别相对于出发菌株提高了4.2倍和2.3倍。经验证，突变株中与葡萄糖转运有关的葡萄糖激酶(GLK)的酶活相对于出发菌株提高了2.4倍。催化磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)转化为草酰乙酸(OAA)的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PPC)的酶活相对于出发菌株降低了72.9％，而具有同样的作用，催化过程伴随有ATP生成的磷酸烯醇式丙酮酸激酶(PCK)的酶活相对于出发菌株提高了15.0倍，从而有利于菌体的生长和丁二酸的生产。 突变株BER208在混合酸发酵过程中，虽然丁二酸的产量得到了提高，但同时丙酮酸的产量达到了3.1 g/L，然而出发菌株没有丙酮酸的积累。本论文考察了外源引入丙酮酸羧化酶基因pyc对突变株BER208产丁二酸的影响。结果表明，在突变株BER208中过量表达丙酮酸羧化酶，可有效降低发酵产物中丙酮酸的积累，在摇瓶发酵中，重组菌B ER208/p Trc99a-pyc的丙酮酸产量只有约0.2 g/L，而丁二酸产量达到了13.4 g/L，葡萄糖的转化率达到了60.9％，分别相对于BER208提高了27.6％和21.8％。 本论文还考察了不同的碳源，无机氮源，NH4+浓度以及碳酸盐和CO2气体对菌株产丁二酸的影响。结果表明，在不同的碳源发酵中，菌株对葡萄糖的利用能力最好，丁二酸产量最高，为13.4 g/L，另外BER208/pTrc99a-pyc对木糖也有一定的利用能力，但是出发菌株AFP111则完全不能代谢木糖;不同类型的无机氮源对菌株生长和丁二酸生产均有一定的影响，在0.1 mol/L NH4+条件下，当以(NH4)2HPO4为氮源时，菌体的产酸效果最好，达到了15.5 g/L;氮源中NH4+浓度对厌氧条件下的突变株产丁二酸影响很大，当培养基中铵根离子浓度降低为0.03mol/L时，突变株产丁二酸的能力最强，丁二酸的产量达到了24.1 g/L，而继续提高培养基中的铵根离子浓度，则严重抑制了丁二酸的生产;在3L发酵罐中以碳酸盐为pH调节剂，并同时通入CO2，菌株的产酸效果最佳，丁二酸的产量达到了33.4 g/L，比分别提供CO2或碳酸盐高出了32.5％和8.1％。