代谢工程育种（metabolic engineering breeding），理学-生物学-微生物学-微生物遗传学，利用基因工程技术对微生物代谢网络中特定代谢途径进行有精确目标的基因操作，改变微生物原有的调节系统，从而使目的代谢产物的活性或产量得到大幅度提高的育种技术。1974年印第安裔美国生物学家A.M.查克拉巴蒂[注]在假单胞菌属两个种中分别引入几个稳定的重组质粒，从而提高了其对樟脑和萘等复杂有机物的降解活性，成为代谢工程技术的第一个应用实例。根据微生物不同代谢特征，一般采用改变代谢途径、扩展代谢途径以及构建新的代谢途径等方法来达到目的。