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弥拜菌素是一种高效杀虫剂(一种米尔贝霉素A3、A4的混合物，其A3:A4的比例为30:70)，对大多数农业害虫、寄生虫具有广谱防治活性，具有良好的应用价值。本论文通过推理选育的方法迅速提高弥拜菌素产生菌的生产能力，然后对培养基和培养条件进行优化，测定发酵过程中的在线参数，为产业化生产提供可靠的工艺参数。
首先通过对弥拜菌素产生菌H-101-4的复壮，获得了一株产量较高，遗传性状稳定的菌株H-103-8，产量比出发菌株H-101-4提高了4％。以H-103-8为参试菌，比较了紫外线，亚硝基胍，甲基磺酸乙酯和紫外线，亚硝基胍复合诱变的效果。结果发现：从致死率看，对菌株H-103-8的致死率甲基磺酸乙酯＞亚硝基胍＞紫外线；从诱变的正变率看，诱变效果紫外线＞亚硝基胍＞甲基磺酸乙酯；从效价的提高幅度看，经过紫外诱变后，效价比原来提高了4.8％，经亚硝基胍诱变后效价提高了7.8％，甲基磺酸乙酯诱变后效价提高了5.6％，复合诱变效果又优于单一诱变剂的诱变，效价提高了8.4％。通过对不同诱变剂诱变效果的比较，选用正变率高、产量提高幅度大的诱变剂，大大提高了筛选的效率。
为减少选育过程中的工作量，我们采用了推理选育的方法。以H-103-8为出发菌株，采用亚硝基胍进行诱变处理后，进行了前体结构类似物：乙酸钠、氨基丙酮酸、丙酸钠的耐性筛选，最终获得了弥拜菌素产量达854μg/mL的菌株H-107-34，比出发菌株H-103-8提高了37％。以H-107-34为出发菌株，继续采用NTG作为诱变剂进行诱变处理，结合链霉素抗性筛选获得菌株H-108-29，最高产量达到946μg/mL，比出发菌株提高了10.7％。以纯化后的菌株H-109-2为出发菌株，经过EMS诱变处理后，结合2-去氧葡萄糖耐性筛选，获得了菌株H-110-48，产量达到994μg/mL，比出发菌株提高了4.4％。经紫外线、亚硝基胍复合诱变后，结合弥拜菌素的结构类似物米尔贝肟耐性筛选，获得了最高效价达1124μg/mL的菌株H-111-35，比出发菌株提高了13％。
此外，在摇瓶水平进行了弥拜菌素发酵培养基优化的研究，探索了不同碳源、氮源、无机盐、微量元素和前体等对弥拜菌素产量的影响。结果表明：碳源以蔗糖和可溶性淀粉的混合碳源为最佳；氮源以棉籽饼粉、脱脂奶粉的混合氮源最佳；无机盐K2HPO4、MgSO4、CaCO3在低浓度时对抗生素的合成均有一定的促进作用，同时研究了微量元素和前体对产量的影响。最终在最佳碳、氮源的基础上，通过正交分析确定了一套发酵培养基的最佳配方(g/L)：可溶性淀粉20，蔗糖120，脱脂奶粉15，棉籽饼粉15，酵母粉5，FeSO40.1，K2HPO41，MgSO4·7H2O0.5，CuSO4·5H2O0.05，ZnSO4·7H2O0.01，Na2MoO40.05，CaCO33。
另外，对弥拜菌素发酵条件进行了考察，即发酵温度、通气量、剪切力、种龄和移种量等。发现250mL三角瓶中装量为25mL，pH为7.2，接种量为6％时，在温度28℃条件下发酵12天，弥拜菌素发酵产量最高。采用新的发酵工艺后，高产菌株H-113-17的摇瓶发酵效价达到1280μg/mL，比原始菌株提高了112％。同时，研究了新的发酵工艺下弥拜菌素发酵液中生物量、pH、总糖含量、氨基氮含量、菌体浓度的代谢变化。