第一部分：转座子是一种基因组上的可移动的遗传元件，它可以从遗传物质的一部分跳跃到另一部分，从而引起遗传变异。利用转座子Tn5及其衍生物对原核生物进行转座诱变，己广泛用于基因的鉴定、定位、定向和克隆。Tn5能够在许多革兰氏阴性细菌基因组中进行随机、单位点的插入，因此可以用Tn5末端序列设计引物进行PCR扩增插入位点的侧翼序列，或直接进行测序等。在本实验中，通过研究确定了以随机插入转座子来更高效的诱变维生素C生产菌株的方法，构建了氧化葡萄糖酸杆菌的突变体库，并采用特定的方法进行筛选，获得了高产菌株并且在10L搅拌式发酵罐上进行了验证。　　 第一部分 目的：改进维生素C生产菌株改良的方法，通过分子生物学方法对菌种进行诱变。高效的获得突变体库，建立针对某些性状的筛选方法。为今后的菌种改良工作奠定基础。　　 方法：首先，通过电转化的方式将具有卡那霉素抗性的Tn5质粒随机插入维生素C生产菌株氧化葡萄糖酸杆菌的基因组中，用抗性平板培养电转后的菌体，挑取单克隆，扩增并保种，从而构建突变体库。然后用分子生物学检测PCR法确定外源基因是否整合到了宿主的基因组中。通过检测发酵过程中果糖的生成量来判断突变体的副反应途径是否被阻断。最后，通过发酵对筛选到的突变株进行评价。　　 结果：通过实验证明了维生素生产菌株氧化葡萄糖酸杆菌对卡那霉素的灵敏度，确定筛选培养基的卡那霉素的浓度。确立了采用电转化的方式将Tn5插入氧化葡萄糖酸杆菌的基因组中以及，维生素C生产菌株突变体库的构建方法。确定了PCR检测的反应体系和条件。建立了针对阻断生成果糖这一副产物反应途径的筛选方法。经过500ml摇瓶，2L搅拌式发酵罐，10L搅拌式发酵罐等一系列发酵体系的验证，证明了筛选出的突变体相对原始菌株发酵收率提升了3％第二部分：自从维生素C二步发酵法出现后，中国的生产厂家逐渐垄断了这个品种市场。可见该方法具有很大的优势，但是由于第二步发酵采用两种菌株混菌发酵，其相互作用机制始终不是十分明晰，为此方法的进一步发展带来了一定的制约。　　 第二部分 目的：针对第二步发酵过程中大小菌的相互关系，进行研究。并对发酵补料工艺的改进进行探讨。　　 方法：采用第二步发酵现有的工艺进行发酵，对过程中的菌体数量以及各项生化指标进行了监测，分析数据并对两种菌的关系进行了讨论。以小菌浓度作为考察指标，按L18(37)表进行正交试验，得出最佳种子培养基成分配比，并通过发酵结果对优化的结果进行验证。通过设计底物浓度的梯度实验，研究维生素C二步发酵过程中的底物抑制现象。根据实验结果设计补料方案，并针对实验结果对流加成分进行改进。最终采用气升式15L发酵罐对流加工艺进行验证。　　 结果：产酸是与小菌的生长是正相关的；大菌在发酵初期生长迅速并产生刺激小菌生长的物质但很快被小菌产酸所抑制，随之小菌生长速率亦逐渐降低。发酵中后期，大菌在产生芽孢并释放的过程中可能将胞内某些促进小菌生长的物质释放出来，造成小菌生长速率的再次升高；大菌生长过程中产生某种刺激小菌生长的物质，而小菌产生的古龙酸抑制大菌生长使之始终在数量上低于小菌。优化的培养基配方为玉米浆0.1％，酵母膏0.3％，牛肉膏0.5％，蛋白胨0，8％，尿素0，1％，磷酸二氢钾0.1％，硫酸镁0.01％。该配方能够有效提升种子质量，并使发酵周期缩短了16.7％。根据底物抑制实验结果设计了补料方案，针对发酵过程中有可能存在底物被菌体作为碳源所消耗的现象，设计了碳源流加实验，最终选择了以木糖作为流加碳源。　　 结论：实验证明利用Tn5的特性，将其运用到菌种改良的方法中是可行的，今后可以进一步建立一个更加完善的菌种改良和筛选体系。维生素C二步发酵法种子培养基的优化和补料工艺的改进均能够起到发酵优化的作用。