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全球日益枯竭的原油供应以及日趋严重的环境污染问题激励着人们对于可再生清洁能源的开发和利用。烷烃是汽油，柴油以及航空燃料的重要组成成分，与现有的化石燃料物理和化学性质相同，是一种十分理想的化石燃料替代品。烷烃的微生物合成具有生产周期短，占用耕地面积少和易于基因操作的特点。本研究通过在大肠杆菌中表达来自蓝藻的烷烃合成途径，脂酰-ACP还原酶（AAR）和醛变形氧化酶(ADO)，以大肠杆菌脂肪酸代谢中间产物脂酰-ACP为底物合成烷烃。大肠杆菌中以C16和C18的脂肪酸产物为主要成分，在AAR和ADO的作用下，经过还原和脱羧反应可以生成15个碳和17个碳的烷烃以及烯烃，是本研究的主要产物。 本研究主要内容包括：⑴通过表达不同来源的烷烃合成基因以及更换载体构型，共构建了11种不同的烷烃表达载体。将上述烷烃表达载体转入到不同宿主菌株当中，形成12株烷烃工程菌株，其产量从3.1 mg/L-24.0mg/L。挑选烷烃合成量最高的菌株SXJ-1进行后续研究。⑵对菌株SXJ-1的培养条件进行优化，先后在12种不同培养基，6种诱导剂浓度，以及4种培养温度下测定烷烃产量。发现最适的培养条件是在2×LB+3％Glu培养基中，当OD600到达0.6-0.7时，加入20μM IPTG进行诱导，之后转入到24℃培养箱中震荡培养48h。⑶对菌株SXJ-1中的烷烃分布进行检测，发现84％的烷烃位于细胞内，16％的烷烃分泌到培养基中。⑷分别在烷烃合成菌株中过表达fabH，fabB，fadR和bfabH以增加底物脂酰-ACP的供给。发现在fadR过表达菌株中烷烃合成量得到显著提升;通过优化FadR的表达水平，烷烃总量达到近于两倍的提升。⑸分别敲除4种醛还原酶基因yahK,yqhD，adhE和adhP，先后构建了4株单基因突变株和2株双基因突变株。发现在所有醛还原酶基因突变株中，烷烃产量得到提升。在不同基因突变株中，烷烃产量提升倍数由1.8-6.5不等。⑹将fadR基因在不同的醛还原酶单突变株中进行过表达，检测烷烃产量。发现在菌株BL21(DE3)-△yqhd/pDT9394+pA-fadR中，烷烃合成量最高，达到255.6mg/L，烷烃合成总量提升将近10倍，其中十七烯为主要产物。命名此菌株为菌株SXJ-26。⑺对菌株SXJ-26进行烷烃耐受实验，发现当培养基中正十七烷含量为20g/L的时候，菌株仍然可以正常生长，并没有受到抑制。说明，大肠杆菌可以作为烷烃的生产菌株得以应用。⑻对菌株SXJ-26进行发酵罐补料发酵，48h后OD600达到123.6，烷烃合成量最终达到约1g/L，生产率为20.6 mg/L/h，糖酸转化率为1.4％。