木质纤维素生物质的主要降解产物包括葡萄糖、木糖、阿拉伯糖以及半乳糖等,对木质纤维素生物质全糖进行高效的生物转化是低成本生产生物燃料和大宗化学品、提升生物质冶炼的关键。但是目前的研究主要集中在前三种糖类的代谢,而相关半乳糖的代谢研究则少之又少。半乳糖是许多半纤维素中含量最丰富的糖类之一,尤其在海洋藻类中,半乳糖能够占到其干重的20%-80%。因此,对微生物半乳糖代谢的研究对于生物质的高效生物转化具有重要意义。嗜热真菌属的嗜热毁丝霉（Myceliophthora thermophila）作为细胞工厂,可以直接转化可再生生物质生产工业化学品。本研究以嗜热毁丝霉为研究对象,通过转录组学分析,发现在嗜热毁丝霉中存在着两条半乳糖代谢途径:Leloir途径和氧化还原途径,并阐明了这两条途径在嗜热毁丝霉半乳糖代谢过程中的意义和作用。通过研究我们发现,半乳糖激酶Gal K是Leloir途径的关键元件,缺失后会导致Leloir途径受损,同时氧化还原途径得到激活。此外,半乳糖激酶或其催化产物参与糖转运蛋白的诱导表达,同时敲除gal K并过表达糖转运蛋白,能够显著促进半乳糖的利用。最后,在嗜热毁丝霉中导入外源半乳糖高效途径Dey Ley-Doudoroff途径能够显著提升其半乳糖利用能力。菌株HW2705对半乳糖的利用率提高了57%。菌丝的干重比野生型菌株增加了18%。本研究旨在通过研究丝状真菌半乳糖代谢机制,结合代谢工程改造,提高丝状真菌对半乳糖的利用效率,以从含有丰富半乳糖的各种原料中生产生物燃料或生物化学品,对于生物质的高效利用及降低生物质冶炼成本具有重要意义。