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丝状真菌具有十分丰富的次级代谢产物合成能力，在医药上常用的抗生素如青霉素，降血脂药物洛伐他汀以及对人体有害的毒素如黄曲霉毒素、柄曲霉素等都是由丝状真菌产生的。曲霉作为丝状真菌的一类在工业生产中发挥着重要作用，被美国FDA认证为安全菌株（GRAS）的黑曲霉在有机酸、酶制剂工业方面有着广泛的应用。基因组数据分析显示黑曲霉中存在大量功能未知的次级代谢基因簇，说明黑曲霉具有产生多种次级代谢产物的潜力，然而其调控因素及机理还不清楚。基于此本文以黑曲霉FGSCA1279为研究对象，具体研究内容及结果如下：1.黑曲霉FGSC A1279全基因组测序采用Illumina高通量测序技术对黑曲霉FGSCA1279进行全基因组测序，测序深度为134×，组装后的基因组大小为35.45M包括大于400bp的contig336个。基因组注释结果显示该基因组八条染色体上共预测得到11686个ORFs；与黑曲霉CBS513.88的比较基因组学分析表明两株菌次级代谢基因簇骨架基因相似度很高，但是基因簇内的基因构成存在一定差异。2.次级代谢相关突变株的构建及代谢研究通过分子生物学手段构建了组蛋白甲基化、乙酰化及去乙酰化酶基因缺失突变株、全局调控因子laeA、III型聚酮合酶（AnPKSIII）以及菌核生长调控因子AnsclR缺失及过表达突变株。代谢图谱分析结果显示组蛋白修饰缺陷型菌株、laeA及III型聚酮合酶和AnsclR的过表达菌株代谢谱图均发生了变化，其中laeA过量表达对代谢谱图的影响最为显著。3. laeA缺失及过表达菌株的转录组学研究采用RNA-seq技术对laeA缺失及过表达菌株进行转录组测序，获得了黑曲霉全基因组水平的转录图谱。基于转录组数据分析了黑曲霉基因结构（UTR、基因5’UTR中的uORF）以及可变剪接事件，预测到7387个基因含有5’UTR和7469个基因含有3’UTR，在存在5’UTR的基因中，预测了3266基因的uORF；一共检测到4种形式的可变剪接事件包括内含子保留、外显子跳跃、5’端内含子可变剪接以及3’端内含子可变剪接。基于RNA-seq数据对laeA缺失与过表达的差异基因进行分析，结果表明laeA过量表达上调了3673个基因的转录水平。ClueGO分析结果显示上调的基因主要集中在次级代谢产物的生物合成与核糖体加工及翻译调控两个方面。对次级代谢基因簇的转录水平分析研究表明67个次级代谢基因簇的1035个基因中有286个基因的转录水平出现了上调，占次级代谢基因簇中全部基因的27.63%。上调的基因中有28个属于骨架基因，包括16个聚酮合酶（PKS）基因、9个非核糖体多肽（NRPS）基因、2个杂合基因及1个DNA甲基转移酶（DMAT）编码基因。4.代谢产物的分离鉴定及其它次级代谢产物影响因素研究通过硅胶柱层析、ODS柱层析以及葡聚糖柱层析（Sephadex LH-20）结合液相手段反复分离纯化，利用核磁共振、质谱以及红外等波谱学手段等鉴定了laeA过量表达菌株代谢产物包括对羟基苯甲酸、3,4-二羟基苯甲酸、邻苯二甲酸二异丁酯；III型PKS过量表达菌株代谢产物3,4-二羟基苯甲酸以及AnsclR过量表达菌株产生的一个甾体类似物。这些数据为研究黑曲霉次级代谢提供了基础。III型聚酮合酶代谢产物分析结果表明其合成途径可能和米曲霉中的同类型酶csyA催化合成3,5-二羟基苯甲酸途径类似；研究结果还显示菌核调控因子AnsclR及其代谢产物的产生与氧化压力之间存在一定的联系。