嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus,S.thermophilus）是食品工业常用的乳酸菌菌种之一,广泛应用于发酵乳生产。γ-氨基丁酸（gamma-aminobutyric acid,GABA）有降血压、增强免疫力、改善睡眠、缓解焦虑等功能。该菌种部分菌株能够合成GABA,但当前主要集中在应用研究,而GABA相关合成机制研究较少。因此明确嗜热链球菌中GABA生物合成机制,对进一步开发利用该菌种合成GABA具有重要意义。本研究选取具有产GABA潜力的S.thermophilus CS9菌株为研究对象,对其合成GABA的能力进行验证。并通过单因素实验对CS9菌株产GABA的发酵条件进行优化,确定了最优条件:发酵时间120 h;底物谷氨酸钠（Monosodium glutamate,MSG）浓度4%。辅酶磷酸吡哆醛（Pyridoxal phosphate,PLP）对GABA产量无显著影响。本研究对发酵过程中关键时间点的样品进行转录组学分析,初步确定了影响GABA合成的关键基因,包括谷氨酸脱羧酶系统的gad B、gad C;与谷氨酸合成/分解代谢相关的gdh、pepc、arg J等;双组分系统（Two component system,TCS）基因hpk4/rr4、hpk9/rr9;以及与碳代谢和氨基酸代谢相关的一些基因。确定了CS9转化子筛选的红霉素浓度为1.5μg/m L,且成功构建出了TCS4和TCS9重组质粒,为后续筛选获得关键基因失活的CS9突变体菌株奠定基础,为建立CS9发酵产GABA能力与关键基因表达之间的关系提供了实验基础。本研究以本实验室前期从传统发酵乳中分离获得的优良菌株LDB-C1为实验材料,将其与CS9菌株共同发酵制备发酵乳。从发酵乳的质构特性（硬度、粘性、弹性、咀嚼性等）、持水性、p H值、GABA产量等方面评价发酵乳,研究菌株共生和底物添加对发酵乳品质的影响,并与商用发酵剂进行对比,分析目标菌株的应用价值。结果表明,添加4%MSG易造成发酵乳中大量乳清析出,质构特性变差;当MSG降至2%时,发酵乳质构特性有所改善,乳清析出减少。CS9菌株具有良好发酵性能。LDB-C1添加有利于CS9菌株GABA合成。添加2%MSG时,双菌发酵比CS9单菌发酵GABA产量至少提高了15%。此外,后熟时间延长对CS9菌株中GABA的合成有明显促进作用。当后熟时间延长至72 h时,CS9单菌发酵和双菌发酵的发酵乳中GABA含量为2.15 g/L和2.47 g/L,分别是后熟24h时的2.51和2.43倍。以上结果表明CS9菌株具有生产高产GABA发酵乳的潜力。