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L-精氨酸是一种具有多种特殊生理生化功能的半必需氨基酸,在医药、食品和保健品等领域应用广泛。Corynebacterium glutamicum SNK118是一株经过多次诱变筛选获得的L-精氨酸工业生产菌株,5-L发酵罐补料分批发酵可产L-精氨酸40.47 g·L?1。本研究通过全基因组测序对C.glutamicum SNK118的遗传背景进行系统分析,并对其L-精氨酸合成途径和调控机制进行研究,基于辅因子工程改造C.glutamicum SNK118提高L-精氨酸的生产效率。（1）为提高L-精氨酸生产途径中的关键辅酶Nicotinamide Adenine Dinucleotide Phosphate（NADPH）的供给,将大肠杆菌来源的pntAB（嘧啶核苷酸转氢酶）和C.glutamicum ATCC13032来源的ppnK（NAD+激酶）进行串联表达,构建谷氨酸棒杆菌JML03。在补料分批发酵80 h后,JML03菌株的L-精氨酸产量为61.13 g·L?1,糖酸转化率为0.34 g·g-1,与对照菌株JML00（携带空载质粒）相比,L-精氨酸产量提高了47%,糖酸转化率提高了78.9%;（2）为解除L-精氨酸合成途径的反馈阻遏作用,基于Cre/loxP的同源重组基因编辑系统连续敲除SNK118基因组的argR和farR基因,获得重组菌JML04和JML05的L-精氨酸产量较出发菌株分别提升了19.2%和28.4%。在此基础上,敲除代谢竞争途径的ldh基因（编码乳酸脱氢酶）,其精氨酸产量进一步提高,在5-L发酵罐的补料分批发酵中,菌株JML06的L-精氨酸产量增加至52.70 g·L-1,糖酸转化率达到0.31 g·g-1;（3）综合上述两个谷氨酸棒杆菌改造策略,即通过共表达嘧啶核苷酸转氢酶和NAD+激酶以增加细胞内NADPH水平来解决L-精氨酸产生的辅因子失衡问题,并敲除编码阻遏物和乳酸脱氢酶的基因。最终构建获得重组菌株JML07。对重组菌进行补料分批发酵,75 h可产L-精氨酸67.01 g·L-1,糖酸转化率达到0.35 g·g-1,生产强度为0.89g·L-1·h-1,生产效率相对于出发菌株有了明显的提高。本研究提供了高产L-精氨酸的生产菌株及有效合成NADPH依赖型代谢物的辅因子改造策略;（4）为合理选择谷氨酸棒杆菌敲除系统,分别采用CRISPR-Cpf1敲除系统和基于Cre/loxP的同源重组对C.glutamicum ATCC13032基因组上的argR基因进行敲除,并比较了两种敲除方法的优缺点。结果显示,与Cre/loxP同源重组相比,CRISPR-Cpf1辅助的同源重组基因敲除方法可省时、省力地实现基因的无痕敲除,理论上还可实现多个基因的同时敲除、总体效率更高,然而其同源重组效率有待改善。因此,本研究也为合理选择谷氨酸棒杆菌敲除系统提供了参考和依据。