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维生素K2是一种重要的生理活性物质，在凝血和骨骼代谢中都有重要的作用，近年随着研究的深入，维生素K2对抗肿瘤抗肝癌有显著疗效，在医药等方面应用更加广泛。传统的化学合成较为繁琐且产量不高，本文采用诱变和原生质体电融合选育维生素K2（MK）高产菌株并对其生物合成相关基因的表达丰度进行了研究，结论如下：（1）实验以枯草芽孢杆菌BS-5为出发菌株，采用紫外和NTG相结合的方法连续诱变处理3代，经抗性平板初筛和摇瓶复筛后，获得了一株高产MK的突变菌株BS-53，其产量较原始菌株BS-5提高了90.5%，达到19.85mg/L，是原始菌株的1.9倍。经25次传代实验后，表明菌株BS-53产MK的能力具有遗传稳定性，BS-53菌株摇瓶液体发酵优化培养基为：甘油5%，大豆提取物3%，酵母粉0.6g/L、，K2HPO40.3mol/L、CaCl2·2H2O0.1g/L、MgS04·7H2O0.3g/L。（2）对在实验过程中影响原生质体形成率和再生率的各种因素进行研究。结果表明酶浓度、酶解时间、酶解温度、pH值、渗透压稳定剂、青霉素预处理、同步培养等对原生质体形成和再生有较大影响，在对每个因素做单因素实验的基础上，确定了诱变菌株BS-53原生质体形成和再生的最优条件是：4℃保温2h同步培养，0.6U/ml的青霉素预处理2h，离心收集菌体后置于pH为7.5的甘露醇溶液，加入1.4mg/ml的溶菌酶37℃酶解40min，此条件下原生质体制备率为97.6%，再生率为26.3%。菌株CICC10262的最优条件是：4℃同步培养2h，2.0U/ml的青霉素预处理2h，离心收集菌体后置于pH为7.5的甘露醇溶液，加入1.0mg/ml的溶菌酶37℃酶解60min，原生质体制备率为98.3%，再生率为24.3%。（3）实验采用双亲灭活原生质体电融合选育MK高产菌株，探究了灭活和电融合条件。结果表明：亲本菌株经热灭活和紫外灭活后，在成串脉冲频率2MHz，成串电压32V，脉冲融合电压500V，脉冲宽度40μs，脉冲个数6个的条件下进行电融合，筛选得到一株优良菌株BKU-6，其MK的产量达到25.56mg/L，远高于产量低的亲本菌株CICC10262。（4）利用RT-PCR技术检测了MK生物合成相关基因menD、menB、menA在高产菌株BKU-6和原始菌株BS-53表达丰度的变化，分析了这些基因表达水平与MK产量提高的相关性。结果表明MK生物合成相关基因menD在高产菌株的整个发酵过程中始终保持高丰度表达，而原始菌株总体表达水平处于持续低迷状态，随着发酵时间的增加表达量有所增加，但变化不明显。因此menD基因的持续高表达与菌株的MK产量提高密切相关。MK生物合成基因menB在两个菌株的发酵过程中表达丰度变化与menD基因的表达变化类似，menB基因与MK的产量增加有一定的相关性，融合后菌株MK产量的提高与menB基因表达量呈正相对应。对于MK生物合成中的menA基因，高产菌株在不同时间段的表达量处于相对较低的水平，与原始菌株相比，表达量并没有显著增加的现象。因此，menA基因与MK产量提高没有直接联系，具体机制有待进一步探究。