香兰素（vanillin）是世界上应用最为广泛的香料,广泛应用于食品和医药行业。化学合成香兰素虽价格低廉,但消费市场对天然香兰素更加推崇。由于从香草兰中获得的香兰素无法满足市场对天然香兰素的需求,利用生物技术生产香兰素成为其替代方法。其中以阿魏酸为底物合成香兰素是当今研究热点。本论文结合文献及报道的ech（阿魏辅酶A水合酶/醛缩酶）与fcs（阿魏辅酶A合成酶基因）序列,设计合成ech-fcs,克隆至表达质粒pTrc99a并导入到大肠杆菌BW25113中进行初步发酵。在进行诱导剂和底物的初步优化后,以3 g/L阿魏酸为底物发酵48 h,香兰素产量达到1240 mg/L。通过将柠檬酸合成酶基因gltA克隆至ech-fcs下游,香兰素产量达到1322 mg/L。对柠檬酸合成酶的Cys-206和Glu-207进行定点突变后香兰素产量达到1668 mg/L。通过Red重组系统将BW25113基因组中的icdA基因敲除,发酵48 h香兰素产量达到1821 mg/L。在摇瓶培养条件下,通过单因素实验、正交等实验设计方法进行发酵条件的优化。最佳发酵条件为:将对数期菌液使用1 mM的IPTG,30℃诱导10 h,再在37℃发酵至结束。最佳发酵培养基的配方为:向2YT培养基中添加终浓度为5 g/L的玉米浆（干粉）、3 g/L的蔗糖、0.5 mM的ZnSO₄。培养基优化后香兰素产量达到2007 mg/L。