中文摘要：

本课题以M18 菌株为研究对象，采用分子生物学技术和代谢工程的方法来提高吩嗪-1-羧酸（PCA）的产量。首先，研究了与菌群感应有关的调控基因qscR，在PPM和KMB 培养基中，M18qscR突变株合成PCA 的量分别约为野生型菌株的4～6 倍和3～5 倍。现qscR 对PCA的合成起着负调控作用。通过lacZ翻译融合实验表明, qscR 基因产物通过抑制PCA 合成基因簇的表达,实施负调控作用。另外，通过对phzDEFG等四个PCA生物合成的基因研究，发现phzD是其生物合成的关键酶。过表达phzD基因可以增加PCA产量30% 以上。另外，研究结果表明phzD基因的反义化M18合成PCA具有极大的抑制作用，反义后的PCA产量均下降到M18野生株产量的20-25%之间。最后，对PCA转化基因phzO的功能进行了研究，结果发现在假单胞菌GP72中敲除该基因后PCA增加幅度在30%以内。本研究将为运用基因操作技术，控制代谢途径，构建稳定高产的目标工程提供了理论依据。