1,2,4-丁三醇（1,2,4-butanetriol,BT）是一种重要的有机合成的化学中间体,在军工与民用上都具有重要的用途。目前工业上主要采用化学法合成,但是化学法原料成本高、反应能耗大、生产危险性大,副产物多,对环境污染严重。在全球能源日益短缺,环境问题愈发严重的今天,利用微生物生产1,2,4-丁三醇越来越受到关注,微生物法具有简单高效,成本低,对环境友好等优点。之前的研究主要集中于利用大肠杆菌合成1,2,4-丁三醇,而在真核生物体中的研究较少,仅在酿酒酵母中实现了1,2,4-丁三醇的生物合成。本研究以热带假丝酵母（Candida tropicalis）为宿主,热带假丝酵母是一种非常规二倍体酵母菌株,其遗传背景更为复杂,可以利用烷烃等非常规底物来进行生长和产生一些重要的有机产物,在生理研究和实际应用中都是一个有吸引力的菌株。本研究在热带假丝酵母中成功构建了1,2,4-丁三醇的合成途径,并获得一株高产1,2,4-丁三醇的热带假丝酵母菌株。本论文研究内容如下:（1）敲除热带假丝酵母本身的木糖代谢途径。首先敲除了热带假丝酵母的木糖代谢途径,删除木糖还原酶基因GRE3,获得突变菌株C.tropicalis 207-1。实验结果显示,菌株C.tropicalis 207-1在以木糖为唯一碳源的基本培养基上不生长,而对葡萄糖的利用不受影响。（2）在热带假丝酵母中重构从木糖到1,2,4-丁三醇的合成途径。在敲除木糖还原酶基因GRE3的基础上将来源于新月柄杆菌（Caulobacter crescentus）的木糖脱氢酶基因xylB与木糖酸脱水酶基因xylD和来源于乳球菌（Lactococcus lactis）的酮酸脱羧酶基因kdcA整合表达至C.tropicalis 207-1基因组上,获得重组菌株C.tropicalis BT。发酵结果显示,在菌株C.tropicalis BT的发酵液中检测到目标产物1,2,4-丁三醇。（3）确定代谢途径中的关键基因及限速步骤。为了确定1,2,4-丁三醇合成途径中的关键基因,在菌株C.tropicalis BT基础上分别过表达三个外源基因xylB、xylD、kdcA,获得重组菌株C.tropicalis BT01、C.tropicalis BT02、C.tropicalis BT03。发酵结果显示,菌株C.tropicalis BT02的1,2,4-丁三醇产量获得明显的提高。之后,再组合过表达xylD与kdcA,菌株产量得到提高,达到1.2 g·L-1。（4）发酵培养基组分的优化。优化发酵培养基中的木糖与葡萄糖浓度以及柠檬酸铁铵添加量。在木糖浓度为30 g·L-1,葡萄糖浓度为40 g·L-1,柠檬酸铁铵添加量为5mM时,1,2,4-丁三醇的产量最高,达到1.9 g·L-1,并且在5 L发酵罐中放大培养,BT产量达到3.7 g·L-1。