铁是微生物在生命活动中所必须的元素,它参与了生命活动中的大部分代谢过程,如呼吸作用、DNA的合成等。铁虽然是地壳含量排第四的元素,但它的几种存在形式,即结晶态和非结晶态或者Fe3+的氧化物或者氢氧化铁的复合物,都是不溶于水的,微生物对于不溶性的铁的利用率很低。在物竞天择的大环境下,微生物为了满足自身生命活动的需要,在低铁的限制环境下,合成分泌了一种次级代谢产物——铁载体。铁载体是一种对三价铁离子具有超高螯合作用的小分量有机化合物,分子量在500-1500Da之间。这种小分子化合物可以从宿主细胞或者生长环境中高效地螯合铁,并通过一系列的传递机制,传递到细胞内部,以满足自身生长需求。本实验对菌株Agrobacterium sp. ZX09进行了一系列的生理生化实验,并对ZX09进行全基因组测序。通过生物信息学分析,发现了ZX09基因组上有参与铁载体分泌过程中非核糖体合成的两种酶,2,3-二氢-2,3-二羟基苯甲酸甲酯脱氢酶和合成酶的相关基因。在定位了这两个相关基因之后,对前后的基因序列进行推敲,预测了铁载体的整个合成途径和结构。并通过CAS铁载体平板实验和液体实验,证实了ZX09菌株可以分泌合成铁载体这种次级代谢产物。最后再利用自杀性质粒pEMG同源重组的方法,构建ZX09突变体,即把设计构建的质粒pEMG-TatA整合到ZX09的基因组上去,从而打断合成分泌的途径,再通过CAS铁载体平板实验和液体实验,进一步验证了ZX09合成铁载体的能力。