乙偶姻,又叫3-羟基丁酮（acetoin）,是食醋中一种重要的风味物质,是食醋中继乙酸和糠醛之外的高含量挥发性物质,也是标志性功能保健成分川芎嗪的前体。川芎嗪具有扩张血管、增加动脉血流、抑制血小板聚集和降低血小板活性等作用,因此提高食醋中乙偶姻及其杂环衍生物川芎嗪的含量对提升食醋品质具有重要意义。但是目前在食醋酿造菌中,乙偶姻的合成代谢调控机理还未见相关报道。本论文以巴氏醋杆菌为研究对象,一方面对巴氏醋杆菌中乙偶姻合成调控基因alsR的功能进行研究,另一方面对乳酸的分解代谢进行研究。首先,本课题组从中国工业微生物菌种保藏管理中心购得一株Acetobacter pasteurianus CICC 22518。通过生物信息学分析,确定了乙偶姻合成调控基因alsR,构建了alsR基因敲除菌株,命名为A.pasteurianus 22518-alsR△,并对其乙偶姻生成情况、菌株生长情况、乳酸利用情况进行研究。研究发现敲除菌株的生长速度低于野生菌株,乙偶姻的合成量减少,说明alsR基因在巴氏醋杆菌乙偶姻的合成中起正向调控作用。其次,为了进一步研究alsR的调控机理,通过荧光定量PCR的方法,研究乙偶姻合成过程中als S1、als S2、als D的表达情况。结果显示,敲除菌株als S1、als D的表达量明显减少,als S2的表达量与原始菌株相同。说明调控基因alsR通过对als S1、als D正向调控,调节控制乙偶姻生成。再次,通过前期实验以及基因信息学比对,发现两个基因orfA和orfB可能跟巴氏醋杆菌中乳酸的利用有关,于是通过敲除orfA基因、orfB基因,构建了2株基因敲除突变菌株,分别命名为A.pasteurianus 22518-orfA△、A.pasteurianus 22518-orfB△并对其生长情况、乳酸利用情况、乙偶姻生成情况进行了研究。通过发酵实验,结果显示,敲除orfA基因的突变菌株生长情况和乳酸利用情况和野生菌株完全相同,敲除orfB基因的突变菌株生长远慢于原始菌株且乳酸仅仅利用了20%。最后,本文研究发现alsR基因在乙偶姻的生成过程中起到正向调控作用,为正向调控als S1基因和alsR基因,orfB基因的缺失也会影响L-乳酸的利用,是巴氏醋杆菌利用乳酸的必不可少的基因。此结果为以后更好的研究乳酸利用相关蛋白和基因做了很好的铺垫,为以后提高食醋质量和风味提供理论基础。