普鲁兰糖是一种由出芽短梗霉产生的线性胞外多糖。由于其独特的化学性质和物理结构被广泛应用于食品、工业、医药等领域。出芽短梗霉合成普鲁兰糖是一个复杂的过程。为了研究普鲁兰糖的生物合成机理,本试验测定了出芽短梗霉转录组数据。筛选出普鲁兰糖合成相关基因,同时测定其转录水平,完成进一步筛选。此外通过构建转录因子P1的表达载体获取纯化蛋白,探索与普鲁兰糖合成相关候选基因的互作。最后通过构建P1敲除体系进一步验证其基因功能。本试验得出以下结论:(1)对本课题组保藏的一株出芽短梗霉野生型菌株NG进行转录组学分析,结果显示,NG共有13,705个Unigenes,平均长度为1457bp。此外,对NG的Unigenes进行了生物信息学分析,通过对GO、KOG和KEGG的功能注释,筛选出与普鲁兰糖合成相关的基因,包括7个葡糖基转移酶基因和1个焦磷酸化酶基因。为研究普鲁兰糖的生物合成和分子生物学机理提供理论参考。(2)利用RT-qPCR测定NG中的7个葡糖基转移酶候选基因和1个焦磷酸化酶候选基因在YAD、YPD、YND三种培养条件下的表达水平,结果显示与转录组数据一致,并验证了转录组数据的可靠性。利用RT-qPCR测定UVMU3-1不同时间段8个候选基因的转录水平,最终筛选出5个葡糖基转移酶基因(comp5913、comp8271、comp8503、comp11697和comp6663)和1个焦磷酸化酶基因(comp6817)与多糖合成呈正相关,进一步推测6个候选基因与普鲁兰糖合成相关。(3)本试验成功构建与出芽短梗霉细胞分化及多糖合成相关基因P1(comp14856,1164bp)的表达载体,并成功诱导,获得纯化的P1蛋白。为探索P1蛋白与6个候选基因之间的互作关系,验证其转录因子功能打下了基础。(4)通过构建P1基因上下游同源臂片段,成功获得P1敲除载体,但农杆菌侵染并没有成功,可能是质粒选取不当或侵染条件不合适导致的,有待进一步试验。转录组数据的获得和普鲁兰糖合成相关基因的筛选为研究普鲁兰糖的代谢调控和合成机理提供了有价值的数据,P1蛋白的成功表达为研究出芽短梗霉的细胞分化和多糖合成提供了重要信息,以上试验结果为从分子水平提高普鲁兰糖的产量奠定了基础。