L-丝氨酸在医药、食品、化妆品等行业具有广泛的应用,但由于高昂的价格限制了它的使用,我国大部分产品主要依赖进口。目前,主要采用化学合成的方法生产L-丝氨酸,但生成的产物属DL-型,拆分困难,且生产过程对环境造成的污染严重,而微生物发酵法生产L-丝氨酸以其低成本,低污染,产品纯度高等优点倍受人们的关注,然而高产量的微生物菌株的选育是发酵法生产L-丝氨酸的前提和关键。本实验主要是采用化学诱变的方法,以黄色短杆菌(Brevibacterium flavum)C-11为出发菌株,筛选出L-丝氨酸反馈抑制脱敏和L-丝氨酸分解能力缺失的突变株,在此基础上,通过摇瓶发酵实验进一步筛选高产的L-丝氨酸生产菌株,得到的突变株的L-丝氨酸产量由原始菌株的10g/L增至18g/L。然后,以突变株的染色体DNA为模板克隆到菌株代谢产生L-丝氨酸途径中的关键酶的基因:D-3-磷酸甘油酸脱氢酶(D-3-phosophoglycerate dehydrogenase,D-3-PGDH)的基因(serA),再以穿梭质粒pEC7为克隆和表达载体,构建重组质粒并转化该突变株,得到数株具有多拷贝D-3-磷酸甘油酸脱氢酶基因的基因工程菌株,经摇瓶发酵实验筛选出具有高表达量的目标菌株2株,它们的L-丝氨酸的平均产量为28g/L,在原始菌株的基础上有明显的提高。L-丝氨酸高产突变株的获得和基因工程菌株的成功构建,将降低L-丝氨酸的价格,扩大它在各领域的广泛应用,为直接发酵法生产L-丝氨酸的产业化奠定基础。