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本论文以一株由本实验室保藏的积累L-缬氨酸的菌株V1为研究对象，采用形态学、生理生化性状分析以及16S rDNA基因序列分析的方法对细菌V1的分类地位进行了研究，确定了细菌V1在分类学上的地位为谷氨酸棒杆菌属。丙酮酸是L-缬氨酸生物合成途径中的重要前体物质，由丙酮酸激酶催化磷酸烯醇式丙酮酸生成。而磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC，由pepc基因编码）和磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（PCK，由pck基因编码）对于磷酸烯醇式丙酮酸的代谢有重要的影响，从而影响了丙酮酸的代谢。本论文以菌株V1为研究对象，对基因pck和pepc分别进行了增强表达以及pepc的部分敲除，构建了基因工程菌，并对重组菌株进行了摇瓶发酵性能的初步研究。结果如下：（1）以菌株V1为模板，通过交叉PCR获得基因pepc的同源片段Δpepc，并构建重组质粒pK18mobsacB-Δpepc，通过同源重组的方法敲除菌株V1中的基因pepc。成功构建了基因pepc内部部分缺失的重组工程菌株V1-Δpepc。（2）对重组菌株V1-Δpepc进行摇瓶发酵条件优化，通过添加2%的蛋白胨，菌株能够正常生长。但最终发酵液的氨基酸分析结果表明重组菌株V1-Δpepc无法再积累L-缬氨酸，同时L-精氨酸的产量达到7.48g/L。（3）测定了不积累出发菌株V1、pepc基因内部缺失的突变菌株V1-Δpepc和L-缬氨酸的模式菌株C. glutmicum ATCC13032的丙酮酸激酶、丙酮酸脱氢酶、丙酮酸羧化酶以及磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的活性，结果表明出发菌株的PDH和PC酶活分别只有模式菌株C. glutmicum ATCC13032的36.5%和29.2%、重组菌株V1Δpepc的39.6%和50%，出发菌株的PK与PEPC酶活与模式菌株没有较大的差异。（4）构建增强表达基因pepc的重组工程菌株V1(pJC1-tac-pepc)，相比出发菌株V1，重组工程菌株V1(pJC1-tac-pepc)中PEPC的酶活力比出发菌株提高了27.50%。在出发菌株V1比对下进行了摇瓶发酵试验，结果表明重组工程菌株V1(pJC1-tac-pepc)生长略滞于出发菌株V1。结果表明重组工程菌株V1(pJC1-tac-pepc)生长略滞于出发菌株。但最终菌体浓度并没有太大的差异。但是发酵结束后进行氨基酸测定，出发菌株的L-缬氨酸的累积浓度是28.51g/L，重组工程菌株V1(pJC1-tac-pepc)L-缬氨酸累积量比出发菌株降低了18.48%，浓度是23.76g/L。（5）构建增强表达基因pck的重组工程菌株，相比出发菌株V1，重组工程菌株V1(pJC1-tac-pck)中PCK的粗酶活提高了22.86%。在出发菌株V1比对下进行了摇瓶发酵试验，结果表明增强表达菌株V1(pJC1-tac-pck)生长略滞于出发菌株。但最终菌体浓度并没有太大的差异。但是发酵结束后相比出发菌株的L-缬氨酸的累积浓度28.51g/L，V1(pJC1-tac-pck)L-缬氨酸累积量提高了17.41%，达到33.05g/L。