出芽短梗霉（Aureobasidium pullulans）是一种类酵母样真菌,在发酵过程中可以产生普鲁兰。普鲁兰凭借其多种独特的理化性质,在食品、医药、化妆品和环境保护等诸多领域应用广泛。糖转运蛋白RCO3和YDB1分属葡萄糖转运蛋白家族成员和磷酸丙糖转运蛋白家族成员,在细胞糖类物质转运过程中发挥着重要作用。普鲁兰作为一种胞外多糖,需要其前体物质UDPG在胞内合成后借助糖转运蛋白分泌到胞外才能参与普鲁兰多糖链的延伸,RCO3很可能参与了胞内关键前体物质的转运过程,而YDB1可能会影响前体物质的合成。本论文以出芽短梗霉为出发菌株,对糖转运蛋白编码基因rco3-2和ydb1进行分子改造,筛选出普鲁兰合成效率发生明显改变的突变株。在分批培养的条件下,考察了出发菌株和突变株的细胞生长、普鲁兰产量和分子量、关键酶活性以及胞内前体和能量代谢物质水平,以探究糖转运蛋白在出芽短梗霉合成普鲁兰过程中发挥的作用及内在生理机制。主要研究内容和结果如下:（1）成功克隆出芽短梗霉中葡萄糖转运蛋白基因rco3-2并构建了rco3-2的敲除和过表达载体,敲除了出芽短梗霉rco3-2基因筛选得到菌株PUL-1,在18S rDNA位点过表达rco3-2筛选得到菌株PUL-2。摇瓶培养发现,与出发菌株相比,PUL-1的普鲁兰产量下降50.1%,生物量提高78.4%,与此同时,细胞体积明显增大;过表达rco3-2促进了普鲁兰的生物合成,使PUL-2的普鲁兰产量最终提高了 11.3%,但生物量与出发菌株相比无明显差异。（2）构建了磷酸丙糖转运蛋白基因ydb1敲除和过表达组件,并成功敲除了yd.b1获得突变株PUL-3;利用根癌农杆菌介导转化的方法在出芽短梗霉中过表达了ydb1基因,筛选得到ydb1过表达菌株PUL-4。经摇瓶培养发现,敲除磷酸丙糖转运蛋白基因ydb1使普鲁兰产量提高了 8.6%,而过表达ydb1后发现PUL-4的生物量和普鲁兰产量相较于出发菌株均无明显变化。随后,在rco3-2过表达菌株PUL-2中,敲除ydb1基因获得突变株PUL-5,初步培养后发现,普鲁兰产量与出发菌株相比提高了 1 2.5%。（3）对出发菌株和各突变株在5 L发酵罐中进行分批培养,结合发酵动力学参数比较和多项生理指标检测分析,结果表明PUL-1突变株合成普鲁兰的速率显著降低,其最终产量下降了 63.5%,同时伴随着α-淀粉酶活性的降低,普鲁兰最大分子量提高了 71.8%。而PUL-2、PUL-3、PUL-5突变株中的pgm1、ugp和ags2基因的转录水平均有不同程度的上调,同时提高了普鲁兰合成过程中的关键酶活性;此外,这些突变株中胞内能量物质比率显著高于出发菌株,胞内能量的再生能力增强,有利于更多UDPG流向了普鲁兰的合成途径,提高了普鲁兰合成速率,最终普鲁兰产量分别提高了 10.6%、8.4%、12.8%。以上结果表明,本文所研究的糖转运蛋白RCO3和YDB1可能在普鲁兰生物合成过程中发挥着重要作用,可为进一步从糖转运蛋白角度出发,在分子水平上对生产菌株进行遗传改造以促进胞外多糖生物合成提供新的思路。