L-异亮氨酸是三大支链氨基酸之一,具有特殊的结构与功能,在哺乳动物的生命代谢中具有重要作用。本文基于全局转录机器工程策略对L-异亮氨酸产生菌BF3512进行定向改造,以期获得产酸性能明显提高的稳定突变株。主要研究内容及结果如下:1.克隆黄色短杆菌BF420首要σ因子的编码基因sigA,构建重组克隆载体pMD18-T-sigA,转化大肠杆菌,测序获得BF420的sigA基因序列。对sigA进行连续两轮易错PCR,连接至表达载体pZ8-1,在大肠杆菌内构建了约含106个转化子的sigA基因突变文库,大量抽提携带突变sigA的重组质粒并转化至黄色短杆菌BF3512,获得约104大小的转录突变文库。2.采用生长圈法初筛突变文库,以L-异亮氨酸缺陷型菌株钝齿棒杆菌为指示菌,筛选了约10000株黄色短杆菌sigA基因突变文库,获得47株生长圈长势较出发菌株更优的突变株,经纸层析摇瓶复筛后得到19株L-异亮氨酸产量在4.5 g/L以上的优良突变株。选择其中一株突变株BF3-45进行遗传稳定性研究,该菌株传代5次后性状稳定,一次发酵产酸值约为4.8 g/L,比出发菌株提高约60%。3.对突变株BF3-45的摇瓶发酵条件进行优化。通过比较生物量与产酸率,确定最优种子培养基。单因素法确定发酵培养基组分与最优发酵培养条件,并利用响应面实验设计,得到最优组分配比。在优化条件下,突变株BF3-45发酵培养96h后产酸量为9.17 g/L,比未优化前提高72%。