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纳他霉素是一种高效、广谱、安全的多烯大环内酯类抗生素,能高效的抑制霉菌和酵母的生长,并且对哺乳动物细胞的毒性极低,因此被广泛应用于食品和医药领域中。天然生物防腐剂纳他霉素的市场需求逐渐增大,但目前纳他霉素发酵水平较低,生产成本较高,限制了其进一步的开发和应用。近几年来,纳塔尔链霉菌和恰塔努加链霉菌中纳他霉素生物合成基因簇的克隆和鉴定,为利用基因工程手段提高链霉菌属纳他霉素的产量提供了可能性。本论文以褐黄孢链霉菌(Streptomyces gilvosporeus S139)为出发菌株,利用分子技术手段考察了褐黄孢链霉菌中途经特异性调控基因pimM,胆固醇氧化酶基因pimE及异源透明颤菌血红蛋白基因vgb对纳他霉素产量的影响。主要研究结果如下:(1)本论文以整合有红霉素启动子ermE*(Perm)的pIMEP为出发载体成功构建了六个表达载体:pIMEP:pimE、pIMEP::pimM、pIMEP::vgb、pIMEP::pimE::pimM、pIMEP::pimM::vgb和 pIMEP::pimE::pimM::vgb。(2)六个表达载体通过大肠杆菌-链霉菌接合转移的方法获得六种不同的转化菌株,并通过抗性平板、抑菌圈实验和PCR验证等方法筛选、验证基因工程菌株。六种基因工程菌株在SS平板上传代培养7代后,菌株遗传性能稳定。(3)本论文对六种基因工程菌株与出发菌株进行摇瓶发酵,结果表明:与出发菌株相比,六种基因工程菌株的菌体生长曲线与出发菌株相似,但其纳他霉素产量各有不同,其中基因工程菌株S.gilvosporeus/pIMEP::pimE、S.gilvosporeus/pIMEP::pimM、S.gilvosporeus/pIMEP::vgb的纳他霉素产量较出发菌株提高的百分比最高值分别为 19.56%、17.77%、24.08%;S.gilvosporeus/pIMEP:pimE:pimM、S.gilvosporeus/pIMEP::pimM::vgb的纳他霉素产量较出发菌株提高的百分比最高值分别为 40.28%、43.66%;然而S.gilvosporeus/pIMEP::pimE::pimM::vgb的纳他霉素产量较出发菌株提高的百分比最高值为55.69%。摇瓶发酵结果表明褐黄孢链霉菌纳他霉素生物合成基因簇中途径特异性调控基因pimM、胆固醇氧化酶基因pimE的过表达和透明颤菌血红蛋白基因vgb的异源表达均可以提高褐黄孢链霉菌中纳他霉素的产量,并且基因的串联表达对纳他霉素的生物合成具有叠加加强效应。