土曲霉是降胆固醇药物洛伐他汀的主要产生菌,它合成洛伐他汀的效率受菌种性能、发酵条件以及发酵过程中菌体的生理生化特征等诸多因素的影响。对土曲霉发酵过程中的菌丝形态与洛伐他汀合成效率的关系、以及组蛋白修饰酶表达效率与洛伐他汀合成效率的关系进行研究,将有助于提高土曲霉合成洛伐他汀的效率,在洛伐他汀的发酵生产中具有重要的应用前景。为研究土曲霉菌丝形态对洛伐他汀合成的影响,本工作使用无菌水稀释种子液降低接种量,以改变接种量影响菌丝形态。接入108个孢子到30ml种子培养基中培养48h,以10%接种量为对照组,用无菌水稀释种子发酵液至接种量分别为1%、0.1%、0.01%。实验结果表明,接种量为10%时,发酵液中菌丝形态呈分散型;减少接种量后,菌丝形成菌丝球,并且接种量越少,菌丝球的直径也越大;接种量为1%、0.1%、0.01%时,菌丝球直径分别为368.8±87.7、541.3±100.7、809.0±260.1（μm）。为进一确定最适合洛伐他汀生产的菌丝球直径,本工作设置10组更细的梯度接种量,对种子液进行梯度稀释至21-210倍,以获取不同直径的菌丝球。实验结果表明,用无菌水将种子液稀释28时,此时接种量为0.078%,洛伐他汀的产量最高,为970.5μg/ml,是接种量为10%的5.37倍（184.1μg/ml）,菌丝球平均直径为582.4μm;其次,接种量为0.156%和0.039%,两者的洛伐他汀的浓度为分别893.7μg/ml、897.0μg/ml,菌丝球平均直径分别为406.4μm和607.4μm。因此,土曲霉产洛伐他汀的最佳菌丝球大小为400-600μm。采用冷冻切片技术将不同直径的菌丝球切成12μm薄片,发现直径为600μm的菌丝球内部菌丝疏密比较均一,菌丝较为致密;直径大于1500μm的菌丝球中心内部出现空洞圈,直径为300μm的菌丝球内部菌丝更松散。本工作通过“群体感应”理论对土曲霉形成菌丝球促进洛伐他汀合成的现象进行了合理的解释。菌丝球导致局部菌丝密度显著增加,产生群体感应效应,使信号分子Butyrolactone I合成增加,而后者又可以促进洛伐他汀等次级代谢产物的合成。检测了接种量为0.1%和10%发酵液中信号分子Butyrolactone I浓度,结果表明,接种量为0.1%的发酵液中Butyrolactone I浓度是接种量为10%的大约18倍,从而使本工作提出的解释得到验证。此外,为研究组蛋白修饰对洛伐他汀合成的影响,本工作成功地克隆出土曲霉中编码组蛋白甲基化酶。以编码甘油醛-3-磷酸脱氢酶基因上有的1000bp和下游500bp的DNA片段分别作为起启动子和终止子构建过表达和RNA干扰这些基因的表达盒。采用PEG介导的原生质体转化方法用组蛋白甲基化酶Rmt A表达质粒对土曲霉原生质体进行转化,筛选出8个转化子并鉴定了3个阳性转化子。对这些阳性转化子进行发酵培养,检测发酵中洛伐他汀的产量,结果显示,工程菌株OE-Rmt A-3的洛伐他汀产量比原始菌株高出了超过50%,这表明组蛋白甲基化酶Rmt A正调控洛伐他汀的生物合成。本工作发现,通过以无菌水对种子液进行稀释的方式降低接种量可以使土曲霉由丝状菌丝转变为球状菌丝,球状菌丝的致密结构可产生群体感应效应,并显著提高洛伐他汀的产量;通过高效组成型表达盒提高组蛋白甲基化酶的表达效率可以有效地提高洛伐他汀的合成效率。这些研究结果为提高洛伐他汀的生产效率提供了一定的理论基础。