本研究以AS1.299菌为出发菌株,通过对其进行紫外和亚硝基胍（NTG）三轮交替诱变处理获得较高的L-甲硫氨酸产量的突变株;通过单因素和正交实验设计方法,对突变株进行营养条件的优化;通过单因素和响应面实验设计方法,对突变株进行发酵条件的优化。首先采用紫外和亚硝基胍（NTG）三轮交替诱变处理AS1.299菌。以产L-甲硫氨酸量为考察指标,考察紫外诱变最佳菌体浓度、最佳紫外照射时间;NTG诱变的最佳菌体浓度、最佳诱变时间;以L-甲硫氨酸的产量为指标进行实验,并且验证5次传代的遗传稳定性。其次用单因素和正交方法优化突变株营养条件,确定最适的碳源和氮源。以L-甲硫氨酸含量为指标,获得葡萄糖、尿素、MgSO₄·7H₂O、生物素的最佳浓度,在此基础上进行正交实验设计,获得发酵生产L-甲硫氨酸的最佳营养条件。最后单因素和响应面实验设计方法优化突变株发酵条件。在优化营养条件的基础上,以L-甲硫氨酸含量为指标,通过单因素实验,获得适宜pH、种龄、接种量、装液量、发酵温度、发酵时间。并且在单因素实验基础上,选取影响显著的三个因素进行响应面实验设计,从而确定棒杆菌发酵生产L-甲硫氨酸的条件。结论如下:1.以产L-甲硫氨酸菌株AS1.299菌为出发菌株通过紫外和NTG交替诱变处理,三轮诱变处理对提高L-甲硫氨酸产量的效果明显。突变株N3-11的L-甲硫氨酸产量最高,达到1.02±0.05g/L,比原菌L-甲硫氨酸产量增加0.59g/L,5次传代表现出较好的遗传稳定性。2.突变株营养条件的优化:葡萄糖为最适宜碳源,尿素为最适宜氮源。最佳营养条件组合为葡萄糖8%,尿素0.4%,MgSO₄·7H₂O0.07%,生物素6μg/100ml,这时L-甲硫氨酸产量为2.326 g/L。3.最佳营养条件下菌体产L-甲硫氨酸的发酵条件为:pH值为6.95,种龄为12h,接种量为8%,装液量为20%,发酵温度为32.38℃,发酵时间为74.41h,这时L-甲硫氨酸的含量达到最大值。