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维生素C(Vc)是人体必需的营养物质，Vc的发酵法生产收率高、污染小、成本低，目前Vc的生产主要采用我国发明的两步发酵法。在Vc两步发酵工艺中，第一步为醇糖转化，由醋酸菌(如氧化葡萄糖)转化D-山梨醇产生L-山梨糖；第二步是糖酸转化，由普通酮古龙酸菌(行业上俗称小菌)及其伴生菌(一般为芽孢杆菌，俗称大菌)组成的混合菌系将L-山梨糖转化为维生素C的前体2-酮基-L-古龙酸(KGA)。整个过程包括两个发酵步骤，由3种细菌参与。两步发酵工艺之间动力消耗较大，多种细菌参与也会造成基质的浪费并使发酵产物复杂化，由于第二步发酵采用混合菌系也增加了工艺的不稳定性。通过代谢工程手段将Vc两步发酵微生物中产酸的关键基因整合到同一株细菌构成一步发酵工程菌可望大幅度降低能耗、缩短生产周期、提高工艺稳定性、简化工艺流程、提高设备的利用率、节省生产成本，从而大幅度提升我国Vc产业的竞争力和科技地位。
发现了四株生长迅速且能从山梨糖产酸的菌株，我们称为快生小菌。通过16SrDNA分析等方法确定了快生小菌与小菌和醋酸菌的关系，结果表明快生小菌具有转化D－山梨醇为L-山梨糖的能力，存在GluconobacteroxydansT-100的L-山梨糖/L-山梨酮脱氢酶同源序列，16SrDNA序列与葡糖杆菌完全相同。但快生小菌对抗生素的抗性及最适生长pH与葡糖杆菌不同，很可能是葡糖杆菌的突变菌株。
确证了小菌中存在两个大质粒，其大小分别为225kb和250kb左右。构建了小菌的质粒文库，并尝试从中筛选复制子序列。通过全合成的方法了小菌ADM291质粒的复制子。
首次对L-山梨酮脱氢酶的性质进行了详细研究。生物信息学研究显示，该酶是一个胞质蛋白，具有大量的β折叠和α螺旋，而且存在许多功能域。将L-山梨酮脱氢酶在大肠杆菌BL21(DE3)中进行了高表达，通过ChelatingSepharoseFastFlow树脂对SNDH进行了纯化，获得了纯度较高的目的蛋白。测定了SNDH的酶学性质，结果表明SNDH可以氧化许多单糖、二糖和糖类相似物如乙二醛和戊二醛等，最适底物为D-木糖。酶的最适反应温度为35℃，最适反应pH为6.7。Fe2+和Ca2+能够增强SNDH的活性，而Zn2+、Cu2+、Co2+和Ag+则抑制酶活。在以D-木糖为底物时，其Km值为0.88mmol/L,而以L-阿拉伯糖为底物时，Km值为1.59mmol/L。
利用5-FullRACECoreSet找到了L-山梨糖脱氢酶基因启动子Psdh和L-山梨酮脱氢酶基因启动子Psndh的转录起始位点(TIS)。Psdh的TIS位于sdh起始密码子上游74bp的G碱基，而Psndh的TIS位于sndh起始密码子上游113bp处的A碱基。它们的?35和-10区存在保守序列，分别为-10区：TAVCVT(V=A,CorG)和?35区：THGAHC(H=A,CorT)，而且?35和-10区的间距为17bp。半定量RT-PCR分析表明，在小菌中启动子Psdh的活性是Psndh的3倍左右，在大肠杆菌中启动子Psdh也比Psndh具有更高活性。
突变并筛选到一株能抗120μg/mL萘啶酮酸的小菌突变株，并且通过接合转移将质粒pBBR1MCS2及其衍生物转移到小菌，构建了小菌的表达系统。利用DCIP脱色和报告质粒pSDH或pSNDH能够快速和方便的寻找在大肠杆菌中有功能的启动子，而且还可以对这些启动子的活性进行定量和定性的分析。
成功地通过导入质粒的方法增加了小菌L-山梨糖脱氢酶基因(sdh)和L-山梨酮脱氢酶基因(sndh)的拷贝数，使小菌细胞内L-山梨糖脱氢酶和L-山梨酮脱氢酶表达量增加至3倍左右。增加L-山梨糖脱氢酶基因拷贝数后，小菌古龙酸的产量提高为出发菌株的2.4倍，古龙酸的转化率提高到80%。而增加L-山梨酮脱氢酶基因的拷贝数后，古龙酸的产量和转化率不但没有提高，反而有所下降。研究发现携带sdh基因载体的pBBR1-SDH在小菌中稳定性较高，可能用于维生素C发酵中提高小菌的性能。
获得了氧化葡萄糖杆菌D-山梨醇脱氢酶SLDH及其基因sldh序列，并将基因转移到小菌，使小菌从D-山梨醇产生L-山梨糖的能力和由L-山梨糖转化为2-酮基-L-古龙酸的转化率有所提高。
通过串联表达的方式对L-山梨糖脱氢酶和L-山梨酮脱氢酶基因同时在大肠杆菌中进行了表达。发现携带sdh基因存在对于大肠杆菌在含有葡萄糖的培养基中具有很强的毒害作用，很可能是L-山梨糖脱氢酶与葡萄糖反应生成了一种有毒物质。
发现了四株生长迅速且能从山梨糖产酸的菌株，我们称为快生小菌。通过16SrDNA分析等方法确定了快生小菌与小菌和醋酸菌的关系，结果表明快生小菌具有转化D－山梨醇为L-山梨糖的能力，存在GluconobacteroxydansT-100的L-山梨糖/L-山梨酮脱氢酶同源序列，16SrDNA序列与葡糖杆菌完全相同。但快生小菌对抗生素的抗性及最适生长pH与葡糖杆菌不同，很可能是葡糖杆菌的突变菌株。
确证了小菌中存在两个大质粒，其大小分别为225kb和250kb左右。构建了小菌的质粒文库，并尝试从中筛选复制子序列。通过全合成的方法了小菌ADM291质粒的复制子。
首次对L-山梨酮脱氢酶的性质进行了详细研究。生物信息学研究显示，该酶是一个胞质蛋白，具有大量的β折叠和α螺旋，而且存在许多功能域。将L-山梨酮脱氢酶在大肠杆菌BL21(DE3)中进行了高表达，通过ChelatingSepharoseFastFlow树脂对SNDH进行了纯化，获得了纯度较高的目的蛋白。测定了SNDH的酶学性质，结果表明SNDH可以氧化许多单糖、二糖和糖类相似物如乙二醛和戊二醛等，最适底物为D-木糖。酶的最适反应温度为35℃，最适反应pH为6.7。Fe2+和Ca2+能够增强SNDH的活性，而Zn2+、Cu2+、Co2+和Ag+则抑制酶活。在以D-木糖为底物时，其Km值为0.88mmol/L,而以L-阿拉伯糖为底物时，Km值为1.59mmol/L。
利用5-FullRACECoreSet找到了L-山梨糖脱氢酶基因启动子Psdh和L-山梨酮脱氢酶基因启动子Psndh的转录起始位点(TIS)。Psdh的TIS位于sdh起始密码子上游74bp的G碱基，而Psndh的TIS位于sndh起始密码子上游113bp处的A碱基。它们的?35和-10区存在保守序列，分别为-10区：TAVCVT(V=A,CorG)和?35区：THGAHC(H=A,CorT)，而且?35和-10区的间距为17bp。半定量RT-PCR分析表明，在小菌中启动子Psdh的活性是Psndh的3倍左右，在大肠杆菌中启动子Psdh也比Psndh具有更高活性。
突变并筛选到一株能抗120μg/mL萘啶酮酸的小菌突变株，并且通过接合转移将质粒pBBR1MCS2及其衍生物转移到小菌，构建了小菌的表达系统。利用DCIP脱色和报告质粒pSDH或pSNDH能够快速和方便的寻找在大肠杆菌中有功能的启动子，而且还可以对这些启动子的活性进行定量和定性的分析。
成功地通过导入质粒的方法增加了小菌L-山梨糖脱氢酶基因(sdh)和L-山梨酮脱氢酶基因(sndh)的拷贝数，使小菌细胞内L-山梨糖脱氢酶和L-山梨酮脱氢酶表达量增加至3倍左右。增加L-山梨糖脱氢酶基因拷贝数后，小菌古龙酸的产量提高为出发菌株的2.4倍，古龙酸的转化率提高到80%。而增加L-山梨酮脱氢酶基因的拷贝数后，古龙酸的产量和转化率不但没有提高，反而有所下降。研究发现携带sdh基因载体的pBBR1-SDH在小菌中稳定性较高，可能用于维生素C发酵中提高小菌的性能。
获得了氧化葡萄糖杆菌D-山梨醇脱氢酶SLDH及其基因sldh序列，并将基因转移到小菌，使小菌从D-山梨醇产生L-山梨糖的能力和由L-山梨糖转化为2-酮基-L-古龙酸的转化率有所提高。
通过串联表达的方式对L-山梨糖脱氢酶和L-山梨酮脱氢酶基因同时在大肠杆菌中进行了表达。发现携带sdh基因存在对于大肠杆菌在含有葡萄糖的培养基中具有很强的毒害作用，很可能是L-山梨糖脱氢酶与葡萄糖反应生成了一种有毒物质。