新型高效抗生素高产育种体系的创建

微生物发酵是抗生素药物及其原料的重要生产手段，高产菌种是限制新药研究及其产业化的主要因素。抗生素在天然产生菌中产量极低，菌种选育始终贯穿抗生素药物研究、开发和生产过程。由于化学结构多样、合成途径各异和调控复杂等特点，大部分抗生素菌种选育都依赖经验式的诱变育种，其缺点是普遍缺乏高效的筛选体系，筛选效率低、工作量大、耗时长。在放线菌中，抗生素合成酶基因、调节基因、产物运输等基因成簇存在，基因簇所有基因同步表达，表达程度与抗生素产量密切相关。根据这些特点，以阿维菌素、克拉维酸和雷帕霉素三种抗生素的菌种选育为例，本项目提出：标记抗生素合成基因簇，用报告基因的表达来展现基因簇转录、mRNA稳定性和蛋白质翻译效率的综合效果，建立高产菌种的报告基因筛选体系；与传统诱变育种饱和突变的优点相结合，创建一个新型高效的抗生素高产育种体系，用于大部分抗生素的高产育种，在抗生素育种理论、技术和应用上造成重要影响。