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真菌病害是制约农业生产的重要因素之一,70%以上的植物病害是由真菌造成的。一方面,植物病原真菌感染植株后会导致作物减产,带来经济损失;另一方面,部分病原真菌还会分泌毒素,从而带来食品安全问题,危及人类健康。真菌除了引起植物病害,有的还对人类有致病性。其中,由曲霉属（Aspergillus）、念珠菌属（Candida）和隐球菌属（Cryptococcus）的条件致病菌引起的深部真菌感染对人类健康的危害极大。近年来,该类疾病发病率大幅上升且致死性极高,加上耐药性菌株的不断出现,对目前临床上有限的抗真菌药物提出了挑战。因此,寻找新型抗真菌药物或先导化合物具有重要的现实意义。药用植物内生菌可作为抗真菌物质的重要来源,本研究从石蒜属药用植物忽地笑、中国石蒜和红花石蒜不同组织部位中分离筛选到30株具有拮抗病原真菌能力的内生细菌。其中分离自忽地笑的菌株HDXY-02具有较强的真菌抑制能力,且抑菌谱较广。经16S r DNA和16-23S r DNA间隔区基因序列分析,结合伯克霍尔德氏菌的种特异性引物扩增和生理生化实验结果,内生细菌HDXY-02被鉴定为唐菖蒲伯克霍尔德氏菌（Burkholderia gladioli）。通过活性跟踪的方法分离B.gladioli HDXY-02合成的主要代谢物,获得了一种抗真菌活性化合物,其分子量为193,鉴定为毒黄素（1,6-dimethylpyrimido[5,4-e][1,2,4]triazine-5,7-dione）,分子式为C7H7N5O2,是一种水溶性三嗪类小分子。经测试发现毒黄素对多种动、植物病原真菌具有抑制活性,其中包括人类三大条件致病真菌烟曲霉（Aspergillus fumigatus）、白色念珠菌（Candida albicans）、新生隐球菌（Cryptococcus neoformans）以及多种常见植物致病真菌。尤为突出的是,毒黄素不仅对唑类药物易感烟曲霉菌株有明显抑制效果,对于分离到的唑类药物耐药烟曲霉菌株也同样有效,提示其可作为治疗无药可用的耐药菌株的备选药物,毒黄素对烟曲霉唑类耐药菌的最低抑菌浓度（Minimum Inhibitory Concentration,MIC）值为64μg/m L。此外,本研究发现毒黄素对Lovo肿瘤细胞株也具有良好的抑制活性,以上结果建议B.gladioli HDXY-02的代谢产物毒黄素有望作为抗真菌、抗肿瘤药物的原料药开发应用。为了进一步提高B.gladioli HDXY-02的毒黄素产量,本研究对该菌株发酵产毒黄素的培养条件和培养基进行了优化。在确定的培养条件下使用最优培养基进行发酵的摇瓶验证实验中,该菌株的毒黄素产量实测平均值为1533 mg/L,与出发KMB培养基产量357 mg/L相比,提升4.29倍,这也是目前报道的同类别菌株合成毒黄素的最高产量。通过比较购自中国工业微生物保藏中心（China Center of Industrial Culture Collection,CICC）的标准株B.gladioli CICC10574与B.gladioli HDXY-02,我们发现在相同的培养条件下,B.gladioli HDXY-02可合成大量毒黄素,而标准株B.gladioli CICC10574几乎不产毒黄素。通过基因扩增和序列比对发现标准株CICC10574中毒黄素合成相关基因并未发生丢失。转录组测序和实时荧光定量PCR结果表明,高产毒黄素的B.gladioli HDXY-02中毒黄素合成相关基因的表达量分别为标准株CICC10574的2-10倍,提示B.gladioli HDXY-02与标准株CICC10574在毒黄素合成量上的差异可能是由于毒黄素合成相关基因的转录水平不同造成的。此外,通过转录组数据分析,发现两株菌的差异表达基因中有许多是与信号转导和转录调控相关的。进一步研究发现,NaCl、KCl可以诱导标准株CICC 10574中沉默的毒黄素合成基因的表达量显著提高,毒黄素合成能力也提升7倍以上,证明了标准株CICC10574并未丧失毒黄素合成能力,只是其毒黄素的合成只在特定条件下才会发生。NaCl、KCl和Ca Cl2也可以提高B.gladioli HDXY-02的毒黄素合成能力。此外,研究还发现植物信号分子一氧化氮可促进B.gladioli HDXY-02毒黄素合成和相关基因的表达,同时胞内环二鸟苷酸（c-di-GMP）含量也随之上升,提示B.gladioli HDXY-02中NO/c-di-GMP信号通路可能参与毒黄素合成相关基因的转录调控。共培养实验发现B.gladioli HDXY-02无法与测试的其它革兰氏阴性菌共存,运动性较差且更倾向于形成生物膜。推测出于对所在环境的适应和生存需求,B.gladioli HDXY-02采用了某种全局性或特殊机制调控毒黄素的大量合成,这种高产毒黄素的能力可以抑制其它菌株的占位竞争,也可能导致了自身缺陷作为生存的代价。本研究发现的重要性在于B.gladioli HDXY-02有望成为合成新型抗真菌、抗肿瘤药物的原料药──毒黄素的生产菌株,对该菌株高产毒黄素的机制研究也可为进一步提高毒黄素产量提供指引,并为其它细菌次级代谢物的合成调控相关研究提供参考和借鉴。