产次级代谢产物工业菌株的遗传背景及生理特性缺乏系统的认识，对其进行理性代谢工程改造仍然困难重重。本研究通过对一株棒状链霉菌的棒酸高产工业菌株和野生菌株进行基因组尺度的比较转录组学分析，确定了工业菌株中限制棒酸产量提高的靶基因（ceaS2、claR和glpF1等）。接下来设计了一种新颖的双靶向报告基因引导的突变株筛选策略，将三个靶基因两两组合构建报告载体后导入工业菌株中，然后进行NTG诱变通过报告基因抗性水平筛选靶基因高表达的突变株，从中进一步筛选棒酸产量提高的突变株。结果表明通过双靶向报告基因引导的突变株筛选策略获得了棒酸产量进一步提高的突变株16CR5和16CF10，棒酸产量较出发菌株分别提高到166％和172％。本研究首次设计了双靶向报告基因引导的突变株筛选策略，并利用其成功获得了棒酸产量提高的突变株。这就为代谢工程改造工业菌株进一步提高目标化合物产量提供了全新的策略和方法。　　棒状链霉菌中的甘油利用簇与棒酸生物合成前体甘油醛-3-磷酸的供应相关。甘油利用簇的转录表达受到GylR的调控，并且该调控受到甘油诱导。本研究利用甘油诱导型的甘油利用簇启动子Pgyl控制棒酸生物合成政调控基因ccaR的转录，在甘油存在的发酵条件下，这种启动子替换策略有效地协调了甘油利用，既前体供应途径和棒酸生物合成途径的转录表达，从而使棒酸产量提高了约2.19倍。GylR通过直接结合自身及甘油利用簇的启动子区行使负调控功能。本论文还在大肠杆菌中成功表达并纯化了GylR，通过体外凝胶阻滞试验证实了GylR与靶序列的结合活性，这为后续通过确定结合位点打下了良好的基础。同时构建了gylR同框缺失的突变株，这就为进一步体内研究GylR的调控功能创造了条件。　　微生物生物量是微生物生理研究及其工业应用中必不可少的监测参数。然而，在发酵体系中含有不溶颗粒等特殊发酵条件下，传统的生物量测定方法往往不能准确的定量微生物生物量。常规的Burton法适用于多种发酵条件下生物量的测定，然而，该方法由于需要DNA提取过程，操作比较麻烦。Burton法测定生物量时，样品DNA的提取过程曾被简化为两步的高氯酸与处理过程，不仅简化了操作过程而且测定效果良好。本论文进一步简化该方法测定生物量时的操作步骤并缩短了操作时间，利用一步二苯胺反应预处理和后续显色反应实现了微生物生物量的准确测定。利用简化的二苯胺显色法测定了四种不同模式菌株(Escherichia coli、Streptomyces clavuligerus、Saccharomyces cerevisiae和Trichodermareesei)在不同发酵条件下的生长曲线并和传统方法进行了比较，结果表明该简化的方法可以准确而可靠的监测不同微生物在多种发酵条件下生物量的变化。这种新的生物量测定方法操作简便，结果可靠，并且普遍适用于各种微生物生物量的测定，该方法较传统的Burton法可以节省大约10小时的操作时间。