木质纤维素是自然界中含量最丰富的天然可再生物质，是微生物发酵生产生物基产品，保持可持续发展的重要原料来源。谷氨酸棒杆菌（Corynebacteriumglutamicum）是非致病性革兰氏阳性菌，是重要的氨基酸、有机酸等产品的工业生产菌株。本文围绕C. glutamicum高效利用戊糖发酵琥珀酸，以琥珀酸生产菌SAZ3为出发菌株进行代谢工程改造，通过筛选木糖利用基因，过表达非氧化磷酸戊糖途径的关键酶基因，以及强化木糖与阿拉伯糖的运输效率，使工程菌株在厌氧条件下高效发酵木糖和阿拉伯糖生产琥珀酸。通过比较来自大肠杆菌、多粘类芽孢杆菌、野油菜黄单胞菌和天蓝色链霉菌的木糖利用基因在谷氨酸棒杆菌中差异表达，发现来自野油菜黄单胞菌的xylAB在谷氨酸棒杆菌中的表达效率最高，重组菌I-xcb的最大比生长速率为0.23h-1。构建的利用木糖厌氧发酵琥珀酸工程菌株CGL11，初始生物量为7.5g(CDW) L-1时，其能在20h完全利用30g L-1木糖，发酵产生28g L-1的琥珀酸，琥珀酸生产率为1.54g L-1h-1，得率为0.93g琥珀酸（gD-木糖）-1，达到最大理论得率的83%，平均木糖消耗速率为1.69g L-1h-1。在菌株CGL11中过表达非氧化磷酸戊糖途径基因tal和tkt，获得菌株CGL21，考察非氧化磷酸戊糖途径关键酶基因的扰动对CGL21发酵木糖生产琥珀酸性能的影响。CGL21的琥珀酸生产率为1.72g L-1h-1，比出发菌株CGL11提高12%；琥珀酸得率为0.98g琥珀酸（gD-木糖）-1，比出发菌株CGL11提高5.37%；平均木糖消耗速率为2.06g L-1h-1，比菌株CGL11提高22%。为进一步提高工程菌发酵木糖生产琥珀酸的能力，加快木糖的消耗速率及琥珀酸产率，在CGL21基因组上过表达来自B.subtilis的阿拉伯糖运输蛋白编码基因araE，获得工程菌株CGL31。其保持了菌株CGL21的高琥珀酸得率和木糖利用速率，同时琥珀酸生产率为2.06g L-1h-1，比菌株CGL21提高20%。进一步利用木糖在高糖高密度条件下厌氧发酵生产琥珀酸，菌株CGL31得率为0.92g琥珀酸（g D-木糖）-1，发酵产生99g L-1的琥珀酸，为目前报道的谷氨酸棒杆菌在无机盐培养基中厌氧发酵木糖生产琥珀酸的最高产量，同时具有较高的琥珀酸得率。在菌株CGL30中，表达来自野油菜黄单胞菌的木糖利用途径基因xylAB和来自大肠杆菌的阿拉伯糖利用途径基因araBAD，构建同时利用葡萄糖、木糖和阿拉伯糖的工程菌CGL33。在厌氧条件下，混糖发酵琥珀酸的得率为0.79g琥珀酸（g总糖）-1，产生36.2g L-1的琥珀酸，具有较高的琥珀酸生产能力，表现了利用纤维素水解液发酵合成生物基产品的良好潜能。