L-色氨酸是人体重要的必需氨基酸，已经广泛应用于医药、食品等领域，大肠杆菌由于其生长迅速，基因操作系统完善等原因成为构建高产色氨酸主要研究菌株。随着基因工程与代谢工程的应用，通过分子育种构建高产色氨酸菌株成为主要研究方向。本研究以一株色氨酸工业生产菌株Escherichia coli try为出发菌株，基于生产菌株全基因组测序的基础上，采用分子生物学手段进行改造从而获得较高产的色氨酸生产菌株。本文主要研究内容如下：（1）通过对色氨酸工业生产菌株Escherichia coli try全基因组测序及其色氨酸合成途径的分析，该菌株编码色氨酸阻遏蛋白的trpR基因缺失、色氨酸吸收系统的tnaB基因缺失以及ANTA合酶中trpE基因发生点突变（第63位氨基酸由丙氨酸变为缬氨酸）。（2）基于色氨酸工业生产菌株Escherichia coli try全基因组测序获得其遗传背景基础上，利用SacB同源重组技术解除Escherichia coli try菌株色氨酸合成途径中DAHP合酶[aroG（D146N）、aroF（P148L）]和ANTA合酶[trpE（M293T）]的反馈抑制，构建出Escherichia coli try SS-02菌株，该菌株经过24h摇瓶发酵，L-色氨酸产量为0.2g/L，L-酪氨酸产量为0.98g/L，L-苯丙氨酸产量为4.3g/L，与初始菌株Escherichia coli try相比，L-色氨酸产量提高了80%，L-酪氨酸产量提高了88%，L-苯丙氨酸产量提高了60%。（3）建立在解除DAHP合酶和ANTA合酶反馈抑制的基础上，利用Red重组技术敲除色氨酸操纵子前导肽trpL基因的10-118位序列，尝试解除色氨酸操纵子上的衰减作用；并进一步敲除竞争途径tyrA及pheA基因，构建出Escherichia coli try SS-05菌株，通过24h摇瓶发酵，L-色氨酸产量为0.395g/L，与初始菌株Escherichia coli try相比，L-色氨酸产量提高了2.7倍。