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自行选育的具有自主知识产权的纳他霉素（natamycin）工业菌恰塔努加链霉菌L10（Streptomyces chattanoogensis L10），具有非常复杂的次级代谢和形态分化过程，但尚未展开系统解析。本研究将深入揭示纳他霉素合成途径主要调控回路的级联分子机制，及其形态分化与生物合成的协同机制，为工业链霉菌高产改造提供理论基础。 本研究首先通过DNA affinity捕获了能特异性结合在scnRⅠ-scnRⅡ间隔区启动子序列上的多效性调控蛋白--AdpAch，DNaseⅠ Footprinting实验发现AdpAch在scnRⅠ-scnRⅡ间隔区有六个结合位点，且这六个结合位点对途径特异性调控基因的功能不尽相同。六个位点（SiteⅠ、SiteⅡ、SiteⅢ、SiteⅣ、SiteⅤ和SiteⅥ）对scnRⅠ和scnRⅡ转录具有调控作用，其中SiteⅢ和SiteⅣ对scnRⅠ具有转录激活作用，SiteⅣ对scnRⅡ具有转录激活作用;SiteⅠ和SiteⅡ则抑制scnRⅠ的转录，同样SiteⅤ和SiteⅥ也抑制scnRⅡ的转录。该结果清楚阐释了AdpAch作为链霉菌次级代谢途径的主要多效调控因子，不仅能同时调控两个途径特异性调控基因的转录，而且具有“正反”双向调控，从而对纳他霉素的生物合成进行合理调控。“正反”双向调控机制的发现，揭示了微生物细胞内部非常精细巧妙的自适应机制。 同时，本课题解析了AdpAch的自调控机制。AdpAch在自身启动子上有两个结合位点，竞争性实验表明AdpAch先结合在Site AⅡ位点，对adpAch的转录起激活增强作用;再结合在Site AⅠ位点，反馈抑制adpAch继续转录，稳定AdpAch的表达量，从而调节菌体合理代谢。通过AdpAch自身启动子改造可解除其反馈抑制，破坏Site AⅠ位点，使纳他霉素产量相较于野生菌株提高了30％。另外，在解除AdpAch自反馈抑制的前提下，同时解除AdpAch对纳他霉素途径特异性调控基因的转录抑制，得到高产菌株YVI，使纳他霉素产量相较于野生菌株提高了45％。通过上罐发酵及葡萄糖流加，高产菌株纳他霉素产量达到了5.4g/L.另外，利用表达谱芯片比较了ΔadpAch菌株和野生菌株转录组差异，分析筛选到一个whiB家族调控蛋白-WblAch。wblA曲在AdpAch缺失株中表达量下降明显，qRT-PCR实验证实AdpAch正调控wblAch的转录，EMSA和DNaseⅠFootprinting实验表明AdpAch直接结合在wblAch的启动子上。wblAch的缺失导致纳他霉素合成能力丧失，形态分化也受到严重影响，qRT-PCR实验表明多个whi基因在ΔwblAch菌株中的低表达量可能是形态分化受阻的原因。以上结果，揭示了WblAch与AdpAch耦联协同调控菌体细胞的形态分化与纳他霉素生物合成的分子机制。