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L-苏氨酸作为必需氨基酸具有多种生理功能,被广泛应用于食品、饲料以及医药等领域,市场需求逐年增长。微生物发酵是工业生产L-苏氨酸的主要方式,大肠杆菌（Escherichia coli）则是主要的生产菌种。目前发酵工业中所使用的E.coli产L-苏氨酸的水平虽然很高,但据理论产量还有一定的差距,进一步提高大肠杆菌生产L-苏氨酸的能力具有重要意义。本论文从L-苏氨酸高产菌株E.coli TWF001出发,利用代谢工程的手段显著提高了其L-苏氨酸产量。主要研究结果如下:（1）研究发现敲除iclR基因加强乙醛酸循环可以提高TWF001的L-苏氨酸产量。在TWF001中用trc启动子替换aceBAK操纵子的原始启动子及IclR的两个结合框,构建了菌株TWF002,发现其L-苏氨酸产量降低;通过敲除TWF001的iclR基因构建了菌株TWF003,其L-苏氨酸产量比TWF001提高了26%;进一步在TWF003菌株中用trc启动子替换aceBAK操纵子的原始启动子及IclR的两个结合框构建了菌株TWF004,其产量比TWF001提高了27%。（2）在TWF003中加强天冬氨酸转氨酶的表达,L-苏氨酸产量降低;在TWF004中加强天冬氨酸转氨酶的表达,L-苏氨酸产量提高。在TWF003中将trc启动子插入到菌株染色体上aspC基因前构建菌株TWF005,L-苏氨酸产量下降到与TWF001相同;在TWF004中将trc启动子插入到菌株染色体上aspC基因前构建菌株TWF006,L-苏氨酸产量较TWF004增长6%,较TWF001增长34%。（3）将L-苏氨酸生物合成途径上的三个关键基因thrA*（thrA的1034位碱基C突变为T）、thrB及thrC串联表达在无抗生素依赖的高效表达质粒pFW01上,转入上述各种突变菌,构建了重组菌株TWF002/pFW01-thrA*BC、TWF003/pFW01-thrA*BC、TWF004/pFW01-thrA*BC、TWF005/pFW01-thrA*BC及TWF006/pFW01-thrA*BC。摇瓶发酵结果表明,相对空载菌株,这些重组菌中L-苏氨酸产量均有提高,其中TWF006/pFW01-thrA*BC的产量最高,比出发菌TWF001提高58%。（4）构建表达质粒pFW01-thrA*BC-asd、pFW01-thrA*BC-rhtA、pFW01-thrA*BC-rhtC和pFW01-thrA*BC-thrE,并导入菌株TWF006中,形成了重组菌株TWF006/pFW01-thrA*BC-asd、TWF006/pFW01-thrA*BC-rhtA、TWF006/pFW01-thrA*BC-rhtC和TWF006/pFW01-thrA*BC-thrE,并进行摇瓶发酵。发酵结果表明,TWF006/pFW01-thrA*BC-asd产L-苏氨酸15.85 g·L-1,比TWF001的产量提高70%。（5）针对菌株TWF006/pFW01-thrA*BC-asd进行了分批补料发酵。结果表明,TWF006/pFW01-thrA*BC-asd的苏氨酸生产能力比出发菌TWF001提高。2-L罐发酵48 h后,TWF006/pFW01-thrA*BC-asd菌株产95.73 g·L-1的L-苏氨酸,而TWF001菌株产79.07g·L-1的L-苏氨酸,前者产量与转化率比后者分别提高21%与29%。