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Ralstonia eutrophaH16是生产PHB的模式菌株，对于糖类底物的利用范围较窄，仅能利用果糖、葡萄糖酸盐、N-乙酰葡糖胺。经传统诱变得到的R.eutrophaH16的突变株W50可以高效利用葡萄糖。由于廉价碳源木质纤维素降解液主要成分为葡萄糖、木糖和阿拉伯糖，而R.eutrophaH16及W50中缺乏五碳糖的代谢途径，这就限制了其对木质纤维素降解物的利用效率。 本论文工作在产聚-β-羟基丁酸酯(PHB)的模式菌株R.eutrophaH16及其突变株W50中表达了来源于大肠杆菌W3110的阿拉伯糖代谢酶基因和高亲和力阿拉伯糖转运蛋白基因，并进行了相关研究。 首先，将来源于EscherichiacoliW3110的阿拉伯糖代谢酶基因araBAD置于组成型强启动子PphaC1控制之下，将由此得到的重组质粒转入H16和W50，得到的重组菌株H16-1、W50-1能够在以较高浓度(0.1mol/L)阿拉伯糖为唯一碳源的培养基中生长，表明阿拉伯糖代谢酶基因araBAD可以在H16和W50中表达，并且R.eutrophaH16和W50具有一定的阿拉伯糖转运能力。然而，H16-1和W50-1在较低浓度(0.01mol/L)阿拉伯糖的培养基中不能生长。推测R.eutrophaH16和W50的阿拉伯糖转运能力可能由较低亲和力的非特异性转运系统介导。 为提高R.eutrophaH16和W50的阿拉伯糖转运能力，将源自大肠杆菌的高亲和力阿拉伯糖转运蛋白基因araFGH引入R.eutrophaH16和W50。首先利用双质粒将araFGH和araBAD基因分别置于不同载体中并导入H16和W50，得到的重组菌株H16-2和W50-2在较低浓度阿拉伯糖的培养基中能够生长，并且在较高浓度阿拉伯糖的培养基中生物量显著增加，表明了高亲和力阿拉伯糖转运蛋白对菌株利用阿拉伯糖能力的重要性。然而，受到培养基中添加两种抗生素的影响，菌株生长缓慢，尽管撤除一种抗生素后生长速度得以恢复，但仍需解决潜在的质粒不稳定性问题。 为消除两种抗生素导致菌株生长缓慢的问题，进一步尝试将araFGH基因整合到R.eutrophaH16和W50染色体中。选择gabD4基因座作为整合靶点，通过同源重组将araFGH整合在R.eutrophaH16和W50染色体中，并将带有araBAD基因的表达载体导入获得的菌株，得到工程菌株H16-3和W50-3。W50-3与W50、W50-1和W50-2相比，在不同阿拉伯糖浓度的培养基中生物量均有显著提高，在低浓度阿拉伯糖中甚至达到了与含相同浓度葡萄糖培养基中的生物量相当的水平。H16-3与H16-1相比，在阿拉伯糖培养基中的生物量也显著提高。这些结果表明，在R.eutrophaH16和W50中稳定表达高亲和力阿拉伯糖转运蛋白和阿拉伯糖代谢酶系，可以实现阿拉伯糖的高效利用。 工程菌株H16-3和W50-3能够利用阿拉伯糖积累一定量的PHB。在含0.01mol/L阿拉伯糖的发酵培养基中，H16-3和W50-3积累的PHB量少，分别占菌体干重的1.3％和1％;在含0.1mol/L阿拉伯糖的发酵培养基中，H16-3和W50-3发酵产生的PHB分别占菌体干重的18.8％和38.6％;在混合糖发酵培养基中，H16-3和W50-3发酵产生的PHB分别占菌体干重的30.5％和37.5％。 因此，在R.eutrophaH16和W50中表达阿拉伯糖代谢酶基因及转运蛋白基因，可以使其高效利用L-阿拉伯糖生长并积累一定水平的PHB。