维吉尼亚霉素(virginiamycin)是由Streptomyces virginiae(维吉尼亚链霉菌)发酵合成的一种动物专用饲料添加剂,该抗生素结构新颖,是由两类化学结构完全不同的因子构成,抗菌谱窄,不易使微生物产生抗药性,主要对革兰氏阳性菌,如八叠球菌、枯草杆菌、金黄色葡萄球菌等有抗性,是业内公认的具有良好应用前景的安全无毒畜禽专用抗生素。目前,维吉尼亚霉素已经在国外实现商业化生产,中国尚未开展工业生产。因此,作为疗效优异的抗生素,对S.virginiae进行深入的研究和开发具有重要的意义。本文围绕如何提高维吉尼亚霉素产量,对S.virginia 进行诱变育种后,应用基因组重排技术选育维吉尼亚霉素高产菌株,主要研究内容和结果如下:建立了测定S.virginiae发酵液中维吉尼亚霉素含量的高效液相色谱法。该方法准确性好,可作为维吉尼亚霉素的定量研究方法。以微孔板为载体,结合以藤黄微球菌为敏感菌的生物活性检测法,建立了适合维吉尼亚霉素产生菌快速筛选的高通量培养与检测体系,该高通量筛选方法具有操作简单、处理量大、节约原材料、快速高效、平行性高等优点,可以应用于维吉尼亚霉素高产突变株的快速筛选,效果较好,同时,也为其他抗生素高产突变株的快速筛选提供思路。以S.virginiae CICC11013为出发菌株,经离子束、微波、紫外等诱变处理,并选用硫酸链霉素作为抗性筛选剂,最终选育出四株突变株,MW158、MW1243、UV1150 及 UV1154,产量分为 58.2mg/L、50.7mg/L、61.2mg/L 及53.3mg/L。对S.virginiae的原生质体制备、再生及融合进行了研究,利用三因素三水平的正交实验,考察溶菌酶浓度、酶解时间及二级菌丝培养时间对原生质体制备率与再生率的影响,最终确定最佳的原生质体制备与再生条件为二级菌丝培养30h后,利用浓度为3mg/mL的溶菌酶进行酶解,时间为60min。利用紫外及加热灭活法进行原生质体融合,紫外灭活最佳条件为30W紫外灯距离10cm处照射20min,热灭活最佳条件为温度65℃,加热20min。原生质体融合时采用40%的PEG1000,于30℃下融合5min,此时融合率达到98%。以诱变UV1150、UV1154、MW158及MW1243作为基因组重排的亲本,利用基因组重排育种技术,结合硫酸链霉素抗性的标记及高通量筛选方法来提高维吉尼亚霉素高产突变株的筛选,最后经过五轮基因组重排,得到了一株遗传稳定的重组菌株G5-103,其摇瓶发酵产量约为251mg/L,比亲本中最高的UV1150产量提高了 3.1倍。