甘露醇是一种在化工、医药、食品等多个领域都广泛应用的六碳糖醇。目前市场上用来生产甘露醇的方法主要有化学合成法、植物提取法、酶转化法和微生物发酵法。化学合成法需要高温高压和昂贵的催化剂并且生成甘露醇和山梨醇的混合物;植物提取法虽然可以得到纯度较高的甘露醇,但收率低,原料来源受地区限制,工序较为繁琐,生产成本较高,并且产生大量废水,污染环境;酶转化法需要昂贵的辅因子,成本较高,不经济;而微生物发酵法生产甘露醇具有产品质量高、不产山梨醇、转化率高等优点。为了增加肠膜明串珠菌的甘露醇生产力,通过两步同源重组的方法构建基因敲除菌株和基因敲入菌株。本研究分别敲除了明串珠菌的磷酸乙酰转移酶基因pat、果糖激酶基因fk和丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因stpk,得到相应的基因敲除菌株,并且在敲除基因的位点敲入甘露醇脱氢酶基因mdh,获得基因敲入菌株,再与原始菌株进行生理生化特性比对,从而研究碳代谢的变化规律,为基因工程育种奠定了基础。为了进一步研究pat,fk,stpk和mdh对肠膜明串珠菌CGMCC1.10327产甘露醇的影响,分别构建了双基因敲除和mdh基因敲入菌株、多基因敲除和基因敲入菌株。以蔗糖为底物,本研究将已构建好的突变菌株、互补型菌株和野生菌进行20 h发酵,检测甘露醇的生产力。结果表明,pat基因对甘露醇的生产力影响最显著,具有97.3%最高甘露醇产率的突变株是多突变株ΔdtsΔldhΔpat::mdhΔstpk::mdhΔfk::mdh,比野生型菌株增加了24.7%。