黄色链霉菌Streptomyces luteus TRM45540分离自新疆罗布泊盐碱土壤,能够产生环肽类抗生素放线菌素D。本论文通过铁胁迫及插入强启动子A4两种手段,探讨黄色链霉菌TRM45540次生代谢的响应变化。研究发现高浓度硫酸亚铁胁迫下诱导黄色链霉菌高产放线菌素D。使用ISP4为发酵培养基,硫酸亚铁添加量为1000mg/L时,放线菌素D的产量相比硫酸亚铁正常添加剂量(1 mg/L)提高了52.06%。使用燕麦-豆粉最适产抗培养基进行发酵,高铁胁迫黄色链霉菌TRM45540放线菌素D的产量提高了56.47%,达到1013.36 mg/L。比较分析硫酸亚铁添加量为1 mg/L、100 mg/L、1000 mg/L时三个转录组样本的差异,推测并总结了硫酸亚铁胁迫下黄色链霉菌代谢响应规律。在高浓度亚铁离子胁迫下,首先激活卟啉相关的离子转运体系,将亚铁离子从细胞膜外运送至细胞膜内,同时消耗大量ATP,导致磷酸根离子匮乏,从而激活细菌双组份系统中SenX3-RegX3通路,调控放线菌素D的生物合成,同时激活了多烯类化合物沉默基因簇表达。通过大孔树脂吸附色谱、硅胶色谱、高效液相色谱分离纯化得到一个四烯类化合物,通过1D&2D NMR鉴定为JBIR-13。试验验证了磷酸根离子匮乏与高浓度硫酸亚铁胁迫对TRM45540次生代谢产物响应具有相同效果。此外,谷胱甘肽大量表达,通过螯合铁离子参与解毒代谢。通过将全局性强启动子A4随机整合在TRM45540基因组上提高了放线菌素D的产量。实验将强启动子A4整合到质粒pSET152中,转化到大肠杆菌,通过大肠杆菌与TRM45540的接合转移,得到的稳定接合子TRM45540::pYS001,接合子发酵产物中放线菌素D的产量相比出发菌株提高了26.85%。