纳米孔作为高灵敏传感领域最有潜力的方法之一，引起了科学家们的广泛关注，因此固态纳米孔传感就成为单分子检测与分析通用的方法，它除了被用于DNA的检测外，纳米孔检测技术还被应用于更多种类生物大分子样品如蛋白质分子及纳米颗粒的检测。纳米孔是在薄膜上制备或组装的，尺寸一般在10-1~102纳米量级之间。在处于电解液溶液下的纳米孔薄膜两侧施加偏置电压时，带电颗粒就在电场力作用下穿过该纳米孔。带电样品穿过纳米孔通道的这个过程，被称为易位。易位行为将引起离子电流的瞬间变化，表现为短时的尖峰。每个尖峰对应一个易位事件。通过对电流变化及易位时间的分析可用于颗粒大小，表面性质及运动行为的表征。红曲菌是一种重要的丝状真菌，能够产生具有生物活性的产物，可以用作食品添加剂和降血脂的药物，但同时又能产生对人类有害的桔霉素，因此控制桔霉素的含量是红曲菌研究中的重中之重。本文就是利用基因敲除方法对桔霉素合成途径及其相关基因进行研究，为了解红曲菌中桔霉素的代谢途径提供参考。本论文主要包括两大部分内容，第一部分以牛血清白蛋白(BSA)和金纳米棒（AuNPs）为样品，通过对其易位行为的研究，为纳米孔传感器在蛋白质方面的研究提供实验方法和数据分析方面的支持和参考。第二部分是以实验室现存的34株红曲菌为材料，用PCR扩增方法分别对桔霉素与Monacolin K合成相关基因进行扩增，最后对ctnF基因缺失菌株进行验证及用HPLC方法检测菌株次级代谢产物桔霉素和色素的含量，为红曲菌种以后的研究提供了参考。主要内容如下：第一部分：1.使用氮化硅材料纳米孔芯片，初步研究了BSA和金纳米棒的易位行为。建立了使用纳米孔检测蛋白质生物分子样品和纳米颗粒样品的方法。2.对蛋白质分子及纳米颗粒的易位信号进行统计与分析。建立了分子易位运动模型，根据实际易位实验条件参数计算所得的结果与实验统计结果吻合，实现了分子真实易位事件的分析。根据实验中所得易位信号，总结了常见的易位信号类型。3.根据实验结果对固态纳米孔周围及孔内电场进行了模拟，得到同一纳米孔在不同电压下电场强度的比较。电压越大，分布在孔周围的电场越强，分子易位的速度就越快，易位的分子就越多。本部分旨在探究氮化硅纳米孔在蛋白质检测中的应用，为后续纳米孔传感器在蛋白质的研究提供实验和理论基础。第二部分：1.对34株红曲菌进行活化，提取活化菌株的基因组DNA，以此为模板，设计出扩增引物，进行桔霉素合成相关基因的扩增及Monacolin K合成相关基因的扩增，并对Monacolin K合成基因mokB和调节基因mokH进行打点杂交的验证。2.根据核糖体RNA的大亚基(LSU)的D1/D2区域的基因序列，利用Oligo软件进行引物设计，对34株红曲菌基因组DNA进行PCR扩增，随后对扩增产物进行测序，得到只有菌种5和菌种6在约71bp位置处的一个碱基A与其他菌种在此位置的G不同，此结果与对桔霉素合成相关基因的扩增结果可以表明菌种5和菌种6属于红色红曲菌。3.对转入了ctnF基因的打靶载体的转化子进行筛选验证获得ctnF基因缺失株，并对原始菌株As3.4384和缺失株的次级代谢产物桔霉素及红曲色素的含量进行测定比较，发现ctnF缺失菌株桔霉素产量较出发菌株降低约34%；红曲色素的产量比出发菌株降低约72%，从而验证ctnF基因与桔霉素和红曲色素的合成相关。本课题旨在对红曲菌在分子方面进行研究，为后续进一步对红曲菌种的分子分型研究提供实验基础。