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阿维菌素是由阿维链霉菌(Sreptomyces avermitilis)产生的一类16元环大环内酯类抗生素。最初由日本学者大村智和美国默克公司研究组在日本静冈土壤中发现并分离,后经鉴定其为一个新种,并且发现其发酵液对动物寄生虫及多种农业害虫有极强的杀灭效果。它由A1a、A2a、B1a、B2a、A1b、A2b、B1b和B2b等8个组分组成,其中B1a的驱虫活性最强。近些年随着人们对生物农药的认识,阿维菌素作为一种生物农药而备受人们青睐,然而目前的工业生产阿维菌素B1a的菌株产量并不是很高,因此提高菌株的生产能力至关重要。本研究从诱变育种和分子改造两方面提高菌株产阿维菌素B1a的效价。首先对出发菌株A3进行复壮,得到编号为A19的菌株,其B1a的产量为3050μg/mL。然后使用二乙烯亚胺对复壮菌株A19进行诱变处理,结合链霉素抗性筛选获得突变株A270,其阿维菌素B1a产量为4372μg/mL,较A19提高43.3%。接着对A270菌株原生质体进行诱变和再生,筛选到B1a突变株A1102,其B1a产量为4509 μg/mL。选取原生质体诱变筛选所得到的优良菌株A1102,A1116,A1124,A1142,A1119和A1022作为基因组改组亲本,分别用紫外照射5min,0.3%二乙烯亚胺作用15分钟,50 ℃热灭活5 min等方法灭活后等比例混合,40%PEG 6000静置处理30 min,诱导多亲本间原生质体融合和基因组改组,经3轮基因组改组,最终筛选得到菌株G310,其B1a产量为5451 μg/mL,较A1102和A19菌株分别提高20.9%和 78.7%。利用基因敲除手段,将高产菌株G310基因组DNA上阿维菌素合成基因簇中的aveD基因进行敲除,导致产物中的A组分消失,筛选突变菌株结果得到一株aveD基因敲除的菌株AK10,其产量为5950μg/mL,较G310和原始菌株A19分别提高9.1%和95%。同时由于阿维菌素的聚酮合成酶aveA1基因中第二个modu1e的DH为部分活性,即部分催化碳23位上的轻基脱水反应。而下游的合成酶各个domain不能区分此位置上的脱水发生与否,就直接进行下游反应,造成在产物中组分1和组分2相当。本研究通过同源重组酶构建敲除质粒和替换质粒的方法,将已经证实的具有完整功能的红霉素DH替换原始的DH结构,实现DH的完全脱水功能,从而减少或完全消除羟基组分,以期得到只产阿维菌素“1”组分的菌株,提高阿维菌素B1a的产量。