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丰加霉素（Toyocamycin,TM）是核苷类抗生素家族中重要成员之一,因其高效低毒低残留的特性,其在农业植物真菌病害的防治中具有广阔的应用前景。课题组前期筛选到一株产丰加霉素菌株淀粉酶产色链霉菌1628（Streprtomyces diastatochromogenes 1628）,由于其产量较低,难以实现丰加霉素大规模的生物合成。近期大量研究表明,核糖体工程技术可有效提高微生物合成次级代谢产物的能力。因此,本论文尝试利用核糖体工程技术改造菌株S.diastatochromogenes1628,以期大幅度提高丰加霉素的产量,并对获得的代表性菌株进行特性分析,为今后阐明高效合成丰加霉素的分子机理提供理论基础。本文的研究工作如下:首先,选择利福平（Rif）、庆大霉素（Gen）、链霉素（Str）等抗生素筛选S.diastatochromogenes 1628抗性突变株,观察不同抗性类型突变株合成TM的能力变化以及分析遗传稳定性。实验结果发现:与原始菌株相比,获得的40株Str抗性（Strr）突变株中有2株TM产量有细微增加（小于1倍）;100株Gen抗性（Genr）突变株有3株产素有小幅提高（1-2倍）,但遗传稳定性差;筛选获得Rif抗性（Rifr）突变株共120株,其中有9株TM产量明显提高,且遗传稳定性好。其中Rifr突变株1628-T15的TM产量最高达689.3mg/L,为原始菌株产量的4.5倍;而Rifr突变株1628-T62的TM产量明显降低,只有原始菌株产量的20%。其次,对代表性的Rifr突变株1628-T15与1628-T62的相关特性进行了研究。Rifr突变株1628-T15与1628-T62的RNA聚合酶β亚基的编码基因rpo B的变化位点分别为A1310G和C1328G,导致的氨基酸变化为His437Arg和Ala443Gly。扫描电镜结果发现:突变株1628-T15与原始菌株的菌株形态变化不大;而突变株1628-T62的细胞形态和产孢能力受到较大影响。利用RT-PCR技术考察了原始菌株、突变株1628-T15和1628-T62中涉及丰加霉素生物合成的编码基因toy G和形态调控基因adpAsd的转录水平的变化。结果显示,突变株1628-T15的toy G的转录水平要高于原始对照,而二者的adpAsd的转录水平几乎无区别。突变株1628-T62的toy G基因和adpAsd基因的转录水平都明显低于原始菌株,实验结果与突变株的产素水平和细胞形态变化结果相一致。另外,利用GUS为报告基因的结果显示,突变株1628-T15与1628-T62与原始菌株的蛋白合成水平无明显差异。最后,将adpAsd基因置于载体pIB139中的Perm E*启动子下游,构建了重组载体p IB139-adpAsd,通过接合转移的方式导入突变株1628-T62中获得重组菌1628-T62A。实验观察发现:重组菌1628-T62A的产孢能力明显强于突变株1628-T62,且与突变菌株1628-T62相比,重组菌1628-T62A的TM产量提高了近3倍。该实验表明adpAsd基因涉及调控菌株形态分化,其过量表达能在一定程度上提高菌株S.diastatochromogenes 1628合成丰加霉素的能力。