粘质沙雷氏菌作为一种重要的工业微生物,在工业生产过程当中,副产物的积累会使发酵体系形成酸胁迫环境,这不仅会对粘质沙雷氏菌的生长造成抑制,还会降低产物的产量。本研究以研究室前期筛选获得的一株粘质沙雷氏菌Serratia marcescens JNB5-1为研究对象,利用分子生物学和生物信息学等分析方法,发现并解析了粘质沙雷氏菌转录调控因子XrpA应答酸胁迫的生理机制,对XrpA进行了生物多样性分析,发现转录调控因子Xrp A及Xrp A-like蛋白广泛存在于多种微生物当中,其中90%以上分布于肠杆菌科。主要结论如下:1.采用Tn5G转座子插入突变的方法构建得到了粘质沙雷氏菌突变文库,通过在酸性条件下检测96孔板中培养菌株的生物量,从中筛选并获得了一株酸敏感型突变株SX1-25。为了解析突变株SX1-25酸耐受能力下降的遗传基础,本研究通过反向PCR鉴定突变株SX1-25中Tn5G转座子插入位点,并将获得的序列与NCBI数据库进行比对,以获得Tn5G转座子的插入位点基因的信息,发现Tn5G转座子插入位点为基因BVG90＿23400,该基因编码未知功能的转录调控因子,本研究中将该转录调控因子命名为XrpA。2.采用基因敲除和回补表达的方法构建得到了xrpA敲除菌株JNB5-1?XrpA和回补菌株JNB5-1?XrpA/p SX1314,结果发现:与出发菌株粘质沙雷氏菌JNB5-1(WT)相比,在pH 4.0条件下,xrpA突变株JNB5-1?XrpA的细胞生物量和细胞存活率分别降低了93.6%和60.9%,而回补菌株SX1-25/pSX1314的细胞浓度和细胞存活率均没有显著变化,表明转录调控因子XrpA为粘质沙雷氏菌耐受酸胁迫所必需。3.通过转录组学数据分析发现:与出发菌株WT相比,在pH 4.0条件下,xrpA突变株JNB5-1?XrpA中,与酸胁迫相关的基因表达量发生了显著变化,包括涉及细胞膜脂质合成与代谢的许多基因的转录水平存在着显著差异,其中脂肪酸合成相关基因受到抑制,可能引起细胞膜中饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸的比例下降;另外,酸休克蛋白相关基因的表达量也发生显著下降。细胞膜脂质合成与代谢相关基因的转录水平变化影响了细胞膜的性质。在pH 4.0时,与出发菌株WT相比,突变株JNB5-1?XrpA的细胞膜完整性和质子泵H~+-ATPase活性分别下降了78.8%和25.7%,细胞膜通透性增加了56.3%;而功能互补菌株的细胞膜完整性、通透性和质子泵H~+-ATPase活性没有明显差异。