甘露醇是一种在医药、食品、化工等多个领域都广泛应用的六碳糖醇。目前国内外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。前三种方法均有不足之处,近些年来微生物发酵生产甘露醇已经逐渐成为主流。许多微生物可以发酵生成甘露醇,并且具有生产条件温和、产率高、不产山梨醇等副产物以及易于纯化等诸多优点。明串珠菌作为美国FDA公认的GRAS菌,能以蔗糖为底物发酵生产甘露醇,具有自身基因组小,代谢简单易调控,发酵周期短等明显优势,是发酵生产甘露醇的优势菌种。外源基因甘露醇-1-磷酸脱氢酶基因(mt1d)可以使6-磷酸-果糖生成1-磷酸-甘露醇,然后其再在甘露醇-1-磷酸酶基因(m1p)的作用下生成目的产物甘露醇。将这两个外源基因进行串联并导入至明串珠菌染色体上进行表达,得到的突变菌株可以葡萄糖为底物生产甘露醇,至此明串珠菌体内的由葡萄糖转化为甘露醇的体系构建成功,为基因工程育种奠定了基础。本研究通过同源重组的方法分别构建了乙醛脱氢酶基因(aldh)和葡聚糖蔗糖酶基因(dts)两个基因敲除菌株。利用携带α-淀粉酶基因的自杀型同源重组载体,获得了携带α-淀粉酶基因标记的aldh基因失活菌株和dts基因失活菌株;再将外源目的基因mt1d-m1p串联表达盒导入到上述基因失活菌株染色体上得到目的突变菌株。将突变菌株L.mesenteroides△aldh::(mt1d-m1p)和L.mesenteroides△aldh::(mt1d-m1p)△dts::(mt1d-m1p)分别在底物浓度为20g/L葡萄糖发酵和90g/L蔗糖进行发酵,对发酵液通过蒸发光散射检测器进行检测,甘露醇产量分别为2.52 g/L和45.74 g/L,其中后者转化率为50.82%,产量比原始菌株提高了45.3%。