聚羟基脂肪酸酯(PHA)是细菌胞内发现的一种多聚物，具有生物可降解性、生物相容性等优良性能，有广泛的应用前景。可是已经实现商业化生产的几种PHA 材料在性能上还不能完全满足实际需求，传统中长链PHA含有多种单体，经过水解后各种单体难以分离，因此，各国研究者都致力于开发性能更加优良的中长链PHA 以及长链PHA 均聚物。本文围绕利用基因工程手段来改造PHA 合成菌，通过提高其长链单体含量来改善其物化性能，并从而有可能在应用上有所突破。　　 本论文通过基因突变的手段来缺失恶臭假单胞菌P.putida KTOY08中的十个与PHA 合成以及菌体本身的β-氧化循环相关的基因，来分析基因的功能并筛选出高产菌株一株，能够合成聚羟基癸酸酯及新型中长链聚羟基脂肪酸酯(mcl-PHA)的突变株一株并对其材料性能进行研究。　　 通过对各种突变菌菌在以月桂酸为单一底物的培养基中生物合成PHA的气相色谱分析，我们发现基因PP3280、PP4636 以及基因PP2051、PP2047、PP2048对于PHA 合成的影响比较大。其中基因PP2047 编码3-羟基脂酰辅酶A 脱氢酶(3-hydroxyactyl-CoA dehydrogenase, FadB)，PP2048 编码脂酰辅酶A 脱氢酶(Actyl-CoA dehydrogenase, FadE)，而基因PP2051、PP3280和PP4636 编码的都是乙酰辅酶A 乙酰基转移酶(Acetyl-CoA acetyl-transferase, FadA)的同功酶。基因PP3280和PP4636的缺失可以使突变菌株的PHA含量从缺失前的50wt%升高到90wt%。另外三个基因PP2051、PP2047 及PP2048的缺失则可以极大的削弱突变菌株的β-氧化，使得与底物脂肪酸链长相同的mcl-PHA中单体含量从15mol%增加到80mol%左右，而且可以合成聚羟基癸酸酯均聚物和只含有两个长链单体的mcl-PHA。　　 所有的突变菌中筛选出两种比较理想的菌株KTQQ12和KTQQ20。KTQQ12是一株高产菌，在以月桂酸为单一底物的情况下，可以合成出占细胞干重(CDW)90wt%以上的PHA。这在中长链PHA(mcl-PHA)的生物合成中从来没有过的。另外一株突变菌KTQQ20 可以在以癸酸为单一底物的情况下，合成出羟基癸酸酯，这也是首次在生物体内合成长链的PHA 均聚物。在以月桂酸和十四酸为单一底物的情况下，其合成的共聚物P(16mol% 3HD-co-84mol%3HDD)和P(21mol% 3HDD-co-79mol% 3HTD)中与底物链长相同的单体的含量非常高，而且共聚物中只有两个单体。相对于传统mcl-PHA 来说，单体的均一性要高得多，从而对材料的热力学性能有了较大的改善。　　 最后，分析了所得的PHD、P(16mol% 3HD-co-84mol% 3HDD)和P(21mol% 3HDD-co-79mol% 3HTD)的三种mcl-PHA 材料的分子量分布，热学性能，机械性能，热稳定性并与其他典型的mcl-PHA 性能比较。均聚物PHD与长链PHA P(16mol% 3HD-co-84mol% 3HDD)和P(21mol% 3HDD-co-79mol%3HTD)的玻璃化转变温度Tg 比野生型的KT2442 所合成的典型PHA的玻璃化转变温度高7 到11 ℃。均聚物PHD 以及长链PHAP(16mol% 3HD-co-84mol% 3HDD)和P(21mol% 3HDD-co-79mol% 3HTD)的Tm分别是72 ℃、78 ℃和72 ℃。P(16 mol%3HD-co-84 mol% 3HDD)的Tm 是目前为止报道过的最高的mcl-PHA的Tm。均聚物PHD的拉伸强度、断裂拉伸强度和断裂伸长率分别是12 Mpa, 12 Mpa, 313%，明显高于典型的mcl-PHA 甚至是本文所做的另外一种长链PHA 材料P(16 mol%3HD-co-84 mol% 3HDD)。说明PHD 及新型mcl-PHA 具有更好的结晶性、机械强度，更利于PHA的广泛应用。