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诺加霉素（nogalamycin）是于1965年被发现由黑胡桃链霉菌Streptomycesnogalater发酵产生的重要的蒽环类抗生素之一。对多种肿瘤细胞具有强抑制活性，且有抗革兰氏阳性菌作用。目前国内尚无诺加霉素发酵工艺研究的报道，同时尽管诺加霉素的生物合成基因簇已被克隆，但是其具体的生物合成途径，特别是其糖基化修饰机制仍未阐明。本研究首先对于实验室保藏的诺加霉素产生菌Streptomyces nogalaterATCC27451进行自然分离，获得一株发酵单位较高且遗传稳定的高产菌株，并对其摇瓶发酵培养基和发酵培养条件的工艺进行了研究。对发酵培养基中的碳源、氮源、复合碳源、复合氮源、氨基酸、油等组分进行了优化，确定了最佳发酵培养基组成（%）：葡萄糖1.0，玉米粉7.0，麸质粉2.0，燕麦粉2.0，大豆油1.0，苏氨酸1.0，CaCO31.0，淀粉酶0.1；研究了培养基初始pH值、摇瓶装量、接种量、放瓶时间，实验确定：发酵培养基初始pH值7.0，接种量为10%，摇瓶装量为100mL/750mL，28℃，250rpm，培养132h至发酵结束。最终结合菌种选育和发酵培养基及培养条件的优化结果，使发酵水平相比出发菌株和初始培养基及培养条件提高了约6.5倍。本论文第二部分中，考察了与已知蒽环类抗生素糖基转移酶序列同源性最高的诺加霉素糖基转移酶snogE在诺加霉素生物合成中的作用。先是克隆snogE基因片段，并构建基因中断质粒pSXW-2-62。利用接合转移的方法将其转入黑胡桃链霉菌Streptomyces nogalater ATCC27451中并发生同源重组，得到重组菌株mSXW-2-71。基因型验证结果表明，基因中断质粒以正确方式整合入基因组，将糖基转移酶编码基因中断；在突变株发酵产物中无法检测到诺加霉素产生。结果表明，snogE基因编码的糖基转移酶在诺加霉素的生物合成途径中是必需的。本论文第三部分中，在诺加霉素的生物合成基因簇中，利用构建的snogZ基因同框敲除质粒pSXW-2-46，将其转入黑胡桃链霉菌Streptomyces nogalaterATCC27451中，再通过同源重组双交换的方法，将snogZ基因内部编码76个氨基酸的序列敲除，从而得到snogZ基因失活的突变株。对snogZ失活的双交换突变株进行发酵验证，发现snogZ失活的突变株的发酵产物中仍然可以检测到诺加霉素产生。结果表明：snogZ基因的失活不影响诺加霉素的生物合成，该基因的表达产物可能具有其他未知功能。