黑曲霉(Aspergillus niger)是工业上发酵生产柠檬酸的重要菌株,黑曲霉发酵生产的柠檬酸在食品、化工、制药、纺织业等行业都有广泛应用。乙酰辅酶A是生物体内碳源分解代谢、能量代谢及合成代谢的重要中间体,肉碱乙酰转移酶(Carnitine acyltransferase,CAT)在线粒体、过氧化物体和胞质中都存在,它能可逆地催化乙酰辅酶A生成乙酰肉碱,实现乙酰辅酶A在线粒体和过氧化物体等微体之间的转运。A.niger中肉碱乙酰转移酶由2个基因编码,其具体的生理功能尚不清楚。本论文以A. niger ATCC1015为研究对象,构建了含有潮霉素(hyg)抗性基因和博莱霉素(ble)抗性基因的载体pFGL59Ble,提高了转化子的筛选效率。然后以pFGL59Ble载体作为基因敲除质粒,首先通过PCR扩增出cat1和cat2基因上下游片段,在T4 DNA连接酶的作用下,上下游片段依次被连接到pFGL59Ble载体的T-DNA区中,并在大肠杆菌中扩增以得到敲除载体pCAT1和pCAT2。通过电转化方法,将这2个敲除载体转到根癌农杆菌中。再通过根癌农杆菌介导的A.niger转化技术,使得携带有同源臂的T-DNA单链线性片段进入到A.niger的细胞内,得到的转化子提取基因组通过PCR的方法验证,在通过同源重组后实现目的基因的成功敲除,得到的基因敲除菌株分别为△CAT1和△CAT2。本研究表明,基因敲除菌株△CAT1和△CAT2在表型上有明显的缺陷：1)突变株△CAT1和△CAT2在PDA培养基上生长缓慢；2)产孢能力显著减弱,△CAT2比△CAT1产孢更少；3)色素都无法正常合成。通过对突变株与野生株进行三次发酵实验并通过HPLC来进行分析,结果表明基因敲除对柠檬酸积累影响显著,野生株为31g/L、△CAT1为20g/L和△CAT2为21g/L。与野生菌相比较,△CAT1降低了约35%；△CAT2降低了约32%。