多杀菌素是土壤放线菌刺糖多孢菌经有氧发酵产生的胞内次级代谢产物,具有较高的杀虫活性。因其兼具生物农药的安全性和化学农药的速效性,在防治农作物害虫和储粮害虫方面有良好的应用价值和广阔的市场前景。关于刺糖多孢菌分子水平改造的报道很少,其主要原因是刺糖多孢菌具有很强的限制修饰系统,外源DNA很难导入。在刺糖多孢菌生长缓慢、遗传转化困难的情况下,选择遗传背景清晰、生长迅速、发酵技术成熟的链霉菌作为异源宿主,对多杀菌素合成基因簇进行异源表达,有望提高多杀菌素产量,并研究其表达调控的机理。通过构建刺糖多孢菌BAC文库,获得了含有完整spn基因簇的pCC1BAC质粒。将大肠杆菌-链霉菌穿梭质粒pSET152上接合转移所需的相关基因和参与多杀菌素合成的鼠李糖合成基因通过Red/ET插入到含有spn基因簇的BAC质粒上,构成了异源表达质粒。以天蓝色链霉菌、变铅青链霉菌等链霉菌作为异源宿主菌,成功地构建了产多杀菌素的基因工程菌。进一步对刺糖多孢菌进行遗传改造和调控基因研究,建立并优化了刺糖多孢菌的接合转移方法。工业上所用的培养基的碳源主要是淀粉类物质,但是刺糖多孢菌对淀粉的利用效率很低。研究表明,菌体对淀粉和麦芽糖的利用都是通过麦芽糖转运系统完成的。阿维链霉菌的麦芽糖转运蛋白MalEFG是阿维链霉菌利用淀粉和麦芽糖所必须的基因。将malEFG基因克隆到pSET152上,将pSET1 52::mfa/EFG转入到刺糖多孢菌中,摇瓶发酵试验表明转化子的多杀菌素产量较出发菌株提高了 34.8%。对刺糖多孢菌ATCC 49460野生型菌株与73号高产菌株的spn基因簇内转录子表达进行了分析及比对。确定了可能影响多杀菌素合成的限速步骤。