井冈霉素高产的功能基因组研究

抗水稻纹枯病井冈霉素是我国自主开发、应用面积最广、产业化最为成功的重要农用抗生素，而且环境友好、无毒、几乎没有抗药性的报道。在前期深入阐明其生物合成机理的基础上，我们精细测定了井冈霉素野生型产生菌吸水链霉菌井冈变种5008和高产工业菌株的全基因组序列，在工业菌株中发现了3个大片段缺失、123个SNP和40个InDel位点，为通过比较基因组研究揭示井冈霉素高产机制奠定了基础。. 利用前期工作中所优化的遗传操作、发酵提取、分析分离等技术平台，我们将考察比较野生型与工业菌株、普通与高产发酵培养基、不同培养温度等因子，通过大量基因敲除与回补、转录组学、蛋白组学等系统研究，揭示井冈霉素合成的代谢网络和调控网络，鉴别关键影响因子，阐明井冈霉素产生的高温调控机制。并在此基础上，通过多重基因敲除和多个正效遗传因子的引入，将工业菌株改造成为产量更高、发酵性能更为优良的高产菌株。

我们针对研究计划和要点，在井冈霉素生物合成的温度调控机理解析、高产菌株高产机制解析和工业菌株的产量改造方面开展了深入的研究，取得了预期的效果。不但解析了相关的调控和高产机制，而且获得了产量进一步提高的工程菌。同时我们还开展了抗寄生虫盐霉素高产的比较基因组解析，发现了盐霉素高产的遗传基础，为深入解析其高产机制奠定了基础。通过本项目研究工作的开展，我们共发表了15篇研SCI论文（其中5篇IF>5），培养了1名硕士和5名博士。项目负责人也获得2013年“上海市青年科技英才提名奖”。