目前,基于结构类似的次级代谢产物的生物合成基因簇具有一定相似性的假设,基因筛选成为寻找新型活性酶及化合物的重要途径。此外,一些前体物质往往需要后修饰酶的参与才能具有生物活性。卤化天然产物因具有良好的生理特性受到广泛关注,黄素依赖型卤化酶作为一种重要的后修饰蛋白,其编码的基因参与C-X键的形成,它们嵌入在许多非核糖体肽合成酶和聚酮合酶生物合成基因簇中,并在抗生素的生物合成途径中发挥着重要角色。随着分子生物学技术的日益发展,为卤化酶基因的发现、功能确定和定向结构改造提供了极大的便利。因此,以基因为基础挖掘新型卤化酶及卤化次级代谢产物具有重要的意义。本论文以从构建的珠穆朗玛峰土壤宏基因组文库（珠峰文库）中筛选一类重要的次级代谢产物后修饰酶-黄素依赖型色氨酸卤化酶为切入点,主要对以下三个方面进行研究:1.通过PCR、逐步稀释涂布法等筛选手段从珠峰文库中筛选黄素依赖型色氨酸卤化酶基因,共获得28个阳性单克隆。2.对获得的阳性PCR产物序列与已知的黄素依赖型卤化酶基因构建系统发育树,分析得出:简并引物Trp-FW/Trp-RV筛选得到的大多数色氨酸卤化酶与已知卤化酶距离较远,且形成新的分支,推测它们具有产生新型卤化酶/卤化物的潜力。同时对筛选得到的阳性单克隆通过walking测序手段获得其基因的全长,共得到12个色氨酸卤化酶基因的完整序列。其构建的系统发育树表明:它们与已知色氨酸卤化酶的亲缘关系较远,且其中有6个卤化基因处于单独的分支,属于新的卤化酶基因,有可能具有新型卤化活性或者存在于新型卤化物的生物合成基因簇中。3.黄素依赖型卤化酶本身作为一类通常存在于生物合成基因簇的后修饰酶,具有极其重要的作用。因此我们在得到色氨酸卤化酶基因的基础上做一些探索性研究,期望通过卤化酶异源蛋白表达、及其基因簇异源表达以获得具有新颖生物活性的卤化酶或者卤化天然产物。将目的基因与pET32a载体连接,共得到7个重组质粒,且纯化出2个目的蛋白。此外,将20个单克隆质粒成功插入到链霉菌宿主 Streptomyces albus J1074/Streptomyces coelicolor M1146 中,通过发酵及HPLC分析,尚未得到卤化物。但我们意外地获得了一个新型吡唑醌类化合物,它是白色链霉菌J1074基因组突变的结果。综上,本文通过序列驱动筛选宏基因组文库,成功获得含有色氨酸卤化酶基因的阳性单克隆及新基因。这为从环境微生物资源中挖掘新型卤化酶和天然卤化物提供了新思路,同时本实验也为鉴定新型化合物以及后期研究生物合成基因簇奠定一定的基础。