黄曲霉毒素主要是由黄曲霉和寄生曲霉等产生的次级代谢产物,在自然界中普遍存在,具有极强的毒性和致癌性等。本论文选择察氏基本培养基,通过氮源替换的方式筛选出产黄曲霉毒素AFB1最高量的氮源谷氨酰胺(Glutamine,Gln),并且还发现4 mM Gln是合成黄曲霉毒素AFB1最高产量的阈值,也是黄曲霉在短期生长中氮源受限的阈值。然而,Gln合成酶抑制剂甲硫氨酸亚氨基代砜却不影响毒素的合成。此外,雷帕霉素处理黄曲霉表现出对黄曲霉生长、产孢和毒素合成的抑制性。为了揭示可能在氮源代谢途径、TOR(Target Of Rapamycin)信号途径和黄曲霉毒素合成路径之间存在互作的基因或者基因网络,对生长在硝酸钠或Gln或Gln加雷帕霉素培养条件下的黄曲霉进行转录组测序,结果显示共有1429个基因是差异表达的。随后通过GO和KEGG对差异基因进行功能分析和分类,揭示了黄曲霉毒素合成途径与氮源代谢途径的关联性,并且雷帕霉素的抑制性功能也得到验证。最后,通过荧光定量PCR(quantitative real-time RT-PCR,qRT-PCR)实验验证了转录组测序的真实性和可靠性,并且选择的产毒、产孢和氮源代谢相关基因的表达情况也与之前的实验结果吻合。在构巢曲霉中,氮源代谢抑制子NmrA被认为在调控氮源代谢活化转录因子AreA的活性中发挥重要功能,然而有关曲霉中氮源代谢抑制子NmrA的功能却很少被报道。因此选择氮源代谢抑制子基因nmrA作为研究对象,首先鉴定出了黄曲霉中氮源代谢抑制子基因nmrA,然后成功地将其克隆和表达,最后通过同源重组的方法将其敲除并互补以研究它的功能。试验结果表明,在曲霉中,氮源代谢抑制子NmrA在氨基酸水平上表现出高度的保守性,并且都含有经典的Rossmann折叠基序。此外,本论文还发现nmrA基因的功能性缺失可以通过介导氮源的方式抑制黄曲霉的生长和毒素的合成。nmrA基因的功能性缺失分别导致了在28℃下分生孢子和37℃下菌核的增加,因此推测nmrA基因在黄曲霉的有性和无性发育中也发挥了重要作用。一方面,花生侵染实验也表明nmrA基因对于黄曲霉的毒性侵染和致病性也是必需的。另一方面,△nmrA菌株表现出对雷帕霉素和甲磺酸甲酯的敏感性,暗示了 nmrA基因可以响应TOR信号途径和DNA损伤修复。更为重要的是,qRT-PCR证明了nmrA可能与其他氮源调控和代谢基因存在互作。最后,通过定位实验发现,NmrA的活性可以被细胞外可利用的氮源和氮源状态所调控。以上的这些工作对于更好的理解黄曲霉毒素合成途径、氮源代谢应答途径和TOR信号级联途径之间的关系奠定了一定的基础,这对于阐明黄曲霉毒素合成的调控机制,最大程度地避免毒素产生具有重要的理论和实践意义。