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运动发酵单胞菌(Zymomonas mobilis)属于革兰氏阴性菌，微好氧生长。Z.mobilis是目前发现的乙醇发酵能力最强的微生物之一，被认为是进行大规模乙醇生产的潜在菌种。但目前人们对它的遗传操作手段仍然非常有限，且由于Z.mobilis缺乏像大肠杆菌那样普遍而多样的诱导表达调控系统，而进一步限制了人们对它的分子生物学特性和调控机制的认识和遗传改造。本文意在建立基于运动发酵单胞菌自身同源重组机制的重组方法，并探讨在运动发酵单胞菌中应用大肠杆菌阿拉伯糖调控系统的可行性，为重组工程在运动发酵单胞菌中的应用奠定基础。
本研究首先构建了带长同源臂的质粒pBR328-ldhR-ldhL，即经PstI和ScaI位点往pBR328上插入带Z.mobilis乳酸脱氢酶基因ldh的、3.0kb大小的片段；并进一步在此片段的中间位置引入氯霉素抗性基因cml，从而得到质粒pBR328-ldhR-cml-ldhL。将pBR328-ldhR-cml-ldhL电击转化Z.mobilis菌株，成功筛选到了Z.mobilis ldh重组菌株，重组概率为1个/4.5μgDNA。
为考察大肠杆菌阿拉伯糖调控系统在Z.mobilis中的调控效果，以lacZ为报告基因、穿梭载体pZB21为载体，构建了pZB21-Plac-lacZ(pBR322 ori，pZM2 ori，tet，Plac-lacZ)和pZB21-araC-PBAD-lacZ(pBR322 ori，pZM2 ori，tet，araC-PBAD-lacZ)，并分别引入到E.coil菌株DH5α和Z.mobilis菌株CP4中。LaeZ酶活测定表明，DH5α(pZB21-Plac-lacZ)、CP4(pZB21-Plac-lacZ)在未诱导的条件下酶活为1.803、2.831U/OD600·ml。DH5α(pZB21-araC-PBAD-lacZ)、CP4(pZB21-araC-PuAD-lacZ)未诱导条件下的酶活为0.217、0.021U/OD600·ml，诱导条件下的酶活为27.818、0.259 U/OD600·ml。说明阿拉伯糖调控系统在Z.mobilis中也能发挥作用，但诱导lacZ表达的水平远低于其在大肠杆菌中诱导lacZ表达的水平，也低于Plac控制下在CP4中组成型表达lacZ的水平。
为确定最佳诱导条件，对阿拉伯糖诱导条件进行了二因素方差分析，观察了诱导剂浓度和诱导时间对表达水平的影响。方差分析表明，诱导剂浓度和诱导时间对表达水平均有显著影响，而其彼此之间没有交互作用。优化的诱导条件为：阿拉伯糖加入终浓度为15mM，全程诱导培养至OD600=0.5～0.6。