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琥珀酸放线杆菌是产丁二酸的天然菌株,具有无致病性、碳源利用谱广、厌氧发酵产丁二酸含量高,杂酸少等特点。然而在琥珀酸放线杆菌发酵过程中,酸浓度的增加会抑制细胞的生长,从而限制了丁二酸产量的进一步提高。本文以实验室保藏的琥珀酸放线杆菌原始菌株SW和高产菌株ZK为研究对象,通过比较它们在丁二酸胁迫下的生理应答与基因表达的差异,分析并寻找提高琥珀酸放线杆菌对丁二酸耐受性的途径。具体内容如下:（1）比较实验室保藏的八株产丁二酸琥珀酸放线杆菌SW、SF、YQ、QZ、F3-21、XM、ZK、F3F5对丁二酸及丁二酸钠的耐受能力后,确定原始菌株SW与高产菌ZK为本文的主要研究对象,根据菌株自然生长条件下环境所能降到的最低pH值,确定酸胁迫条件为pH 4.7;（2）以SW和ZK为研究对象,考察细胞内pH,H+-ATPase、细胞膜脂肪酸含量、细胞膜透性、细胞形态的响应特点,结果发现:在一定酸胁迫条件下,与SW相比,ZK菌株具有更好的维持细胞内pH的能力;丁二酸钠胁迫后,两菌株的细胞内pH均显著升高。两菌株的H+-ATPase都响应于酸胁迫而降低,响应于丁二酸钠胁迫而增加,说明H+-ATPase不能在耐酸过程中起重要作用,但在盐胁迫过程中可以起到一定作用。适当浓度的硫酸镁可以提高H+-ATPase活性。酸胁迫后SW菌细胞膜脂肪酸不饱和度增加,ZK菌细胞膜脂肪酸不饱和度降低,两菌株细胞膜都缺乏环丙烷脂肪酸。酸胁迫后两株菌细胞膜都遭到一定程度的损伤,SW菌的细胞膜透性增加程度比ZK菌大;（2）研究了谷氨酸对酸胁迫条件下菌株的保护作用,发现谷氨酸对琥珀酸放线杆菌的保护作用可能是通过谷氨酸脱氢酶分解谷氨酸提高细胞内外pH来实现。（3）利用RNA-seq技术对琥珀酸放线杆菌SW和ZK进行转录组学分析发现:酸胁迫后,SW菌共有39个基因差异表达,49%的基因属于应激蛋白、转运蛋白,ZK菌共有80个基因差异表达,20%的转录上调基因与半胱氨酸和甲硫氨酸转运和代谢相关。酸胁迫前,SWO-ZKO共有113个差异基因,36.3%的上调基因与糖、酸、醇等碳源转运和代谢相关。酸胁迫后,SWX-ZKX共有198个差异基因,27.5%的上调基因与糖、酸、醇等碳源转运和代谢及C4转运相关。（4）选取乌头酸水合酶、阴离子通透酶、转录调节因子、热应激蛋白的编码基因asnB、dass、cdaR、htpG,构建过表达载体,研究过表达菌株对琥珀酸放线杆菌低pH条件下生长能力的影响,结果发现asnB和dass基因的过表达对菌株没有显著影响,htpG的过表达使菌株在低pH条件下的生长能力提高,而cdaR的过表达使菌株生长能力降低;摇瓶发酵结果发现,在添加一定浓度的碳酸镁条件下,五株菌产酸能力强弱规律与其低pH条件下生长能力基本一致。通过异源表达布氏乳杆菌谷氨酸脱羧酶基因gadB研究谷氨酸脱羧酶对琥珀酸放线杆菌低pH条件下生长能力的影响,结果发现,谷氨酸添加条件下谷氨酸脱羧酶异源表达菌株低pH条件下生长能力不仅没有提高,反而降低,可能是因为外源谷氨酸脱羧酶的引入,打破了其原有的代谢平衡,影响生长。本文探究了琥珀酸放线杆菌对丁二酸胁迫的生理及转录应答特点,研究结果可为寻找增强琥珀酸放线杆菌耐酸性策略提供参考。