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为了提高棒状链霉菌Streptomyces clavuligerus的克拉维酸(clavulanic acid，CA)产量，我们研究建立了“报告基因引导的突变株挑选”(reporter-guided mutantselection，RGMS)技术，来特异性地挑选关键靶基因过表达的突变株。首先，我们采用了单报告基因引导的突变株挑选法(single-reporter-guided mutant selectionsRGMS)：报告基因选用卡那霉素抗性基因neo，靶点选用CA途径特异性正调控基因ccaR，并选用整合型载体pSET152构建相关报告质粒。sRGMS诱变挑选的结果显示，51％的突变株的CA产量明显提高。我们同样选取了含四个结构基因的ceaS2-bls2-pah2-cas2操纵子作为靶点进行了sRGMS，并取得了类似的效果(43％的CA高产阳性率)，这说明该方法对结构基因同样有效。以上结果也反映，在sRGMS中存在比较严重的报告基因过表达假阳性问题。为了解决这一问题，我们用xylE-neo双报告盒替代neo，设计了双报告基因版RGMS(double-reporter RGMS，dRGMS)。仍选用ccaR为靶点，新的dRGMS方法使挑选的突变株中的CA高产株比例率达到90％。进一步的分析证明，如此高的阳性率，确实是得益于有效的排除了报告基因过表达假阳性突变株。
在实际应用中，需要通过对出发菌株进行多轮改造才能得到高产的工业菌株。为了实现多轮改造的目的，我们采用可自主复制的游离质粒pGH112替代前面用的整合型质粒，来构建dRGMS报告质粒，尝试针对多个靶点进行多轮dRGMS。可能因为pGH112衍生的质粒在宿主中的拷贝数不太稳定，转化子的报告基因表达水平也表现出不稳定性。我们拟采用低拷贝的稳定质粒来替代，以最终实现对菌株多轮改造。
以上结果显示，dRGMS具有广泛的适用性，是目前所报道的阳性率最高的突变株挑选方法；同时，它也是传统的基因过表达手段的替代工具。dRGMS得到的高产突变株显示了明显的表型多样性，可为反向代谢工程(inverse metabolicengineering)提供理想的分析材料。
另外，为了从挑选的RGMS突变株中更加高效快捷的筛选CA高产菌，我们建立了两个快速检测CA产量的方法，其中甲板显色法用于在平板上原位初筛高产突变株，而微孔板显色法用于针对初筛阳性突变株的发酵液进行复筛。两个方法基于相同的原理：β-内酰胺酶能够将黄色底物nitrocefin水解为红色产物，由于CA是该酶的抑制剂，所以可以建立合适的反应体系，来检测样品中的CA含量。通过初筛和复筛，我们从42株sRGMS突变株中快速的筛选得到两株高产菌M15和M42。高效液相色谱检测结果也证实了两株菌的CA产量大幅提高。预计在实际的大容量突变株筛选中，该方法配合RGMS，将显示更高的效率。