兽疫链球菌(Streptococcuus equi subsp.zooepidemicus)是工业上生产透明质酸(HA)的理想菌株。工业上用蔗糖作为底物发酵生产HA是最经济的。但是,兽疫链球菌蔗糖代谢途径中基因的功能还没有得到系统的研究。本论文以兽疫链球菌ATCC39920为研究对象,主要研究其蔗糖代谢相关基因的功能及应用,构建可以高效利用蔗糖生产HA的工程菌株。主要研究结果如下:(1)通过与NCBI数据库中公布的兽疫链球菌ATCC35246全基因组序列比对,发现兽疫链球菌ATCC39920与蔗糖代谢相关的两个基因:scrA和scrB,分别编码蔗糖特异磷酸转移酶系统(PTS)和蔗糖-6-磷酸转移酶。(2)对scrA和scrBB进行基因功能研究。通过对AscrA,rB,△scrAAscrB与野生型的表型和摇瓶发酵分析发现scr和和scrB两个基因对于兽疫链球菌ATCC39920的蔗糖代谢是唯一且必需的;scrB的缺失会导致蔗糖-6-磷酸的积累,产生细胞毒性。(3)对ScrA/OP、ScrB/OP与野生型进行表型和摇瓶发酵分析发现scrB的过量表达加快了菌体对蔗糖的利用,促进菌体生长,有益于HA合成;而scrA的过量表达会导致胞内蔗糖-6-磷酸的水平提高,抑制菌体生长,对HA的生成不利。(4)对fruA,fruK和scrK的基因缺失菌株进行摇瓶发酵分析发现,fruA、fruK和scrX的敲除不影响菌体对葡萄糖的代谢;scrK的敲除对碳源流向影响微乎其微;fruA和fruK的敲除引导碳源的代谢流向菌体的生长和HA的产生。(5)为了提高蔗糖对HA的转化效率,本论文构建菌株:ScrB/OP,△fruA-ScrB/OP和△fruK-ScrB/OP。对上述突变菌株发酵分析,得到一株可以高效利用蔗糖生产HA的工程菌株:AfruK-ScrB/OP,其HA产量为5.4g/L,比野生型提高42%,而副产物乳酸(LA)仅为野生型的65%,同时其蔗糖的消耗仅为野生型的84%。