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嗜盐放线菌具有独特形态结构和特殊代谢机制，能产生多种具有独特性质和应用前景的生物活性分子，对高盐环境有极强的适应性，是一类极具研究价值的极端微生物类群。采用先进的多组学手段对其生态适应机理和分子机制进行深入研究，有助于阐明嗜盐微生物的嗜极机制和生命进化机制，并为嗜盐放线菌的资源收集与开发利用提供新的理论依据和科学指导。基于前期，对拟诺卡氏菌的比较基因组学分析，发现四氢嘧啶合成途径是古老的、进化过程中长期存在于嗜盐拟诺卡氏菌株中的;长期盐胁迫下膜蛋白的比较蛋白组学研究发现，随着外界盐浓度的增加，四氢嘧啶ABC转运蛋白显著上调。因此，推测四氢嘧啶在拟诺卡氏菌适应高盐环境的过程中发挥了极其重要的作用。本研究利用转录组技术对耐盐拟诺卡氏菌YIM90087T盐胁迫下转录组的变化进行了分析，并对其四氢嘧啶代谢通路进行了研究，主要的研究成果如下: 通过对YIM90087T菌株长期盐胁迫下转录组的比较分析发现，在0-15％盐浓度胁迫下基因的转录主要受细胞生长发育和盐胁迫两方面的影响。0-5％的盐浓度范围内，与细胞生长发育相关的调控是主要因素;10-15％NaCl浓度范围内，与细胞生长发育相关的基因表达水平开始下调，细胞生长缓慢;与盐胁迫调控相关基因的表达逐渐上调。盐胁迫下，YIM90087T菌株的差异表达基因主要集中在ABC转运蛋白(ko02010)和甘氨酸、丝氨酸以及苏氨酸代谢途径(ko00260)等代谢途径中。与本课题组研究的一株嗜盐拟诺卡氏菌YIM90004T盐胁迫下的转录组比较发现，1、在高盐胁迫下，两株拟诺卡氏菌的四氢嘧啶羟化酶(EctD)基因和相容性溶质（四氢嘧啶、胆碱）转运蛋白的基因均发生了显著上调;耐盐菌YIM90087T中转录调控因子(WhiB)基因呈现明显上调;2、耐盐菌YIM90087T的丙酮酸脱氢酶基因显著下调;而嗜盐菌YIM90004T中磷酸盐转运和脯氨酸分解途径的相关基因显著下调。 四氢嘧啶的合成和转运途径是YIM90087T高盐胁迫下上调的主要代谢途径，对其研究发现，四氢嘧啶是其胞内最主要的相容性的溶质，胞内积累量随盐浓度的升高而增加;高盐胁迫下，外源添加四氢嘧啶/羟基四氢嘧啶可以缩短停滞期，显著提高菌株的生长速率。YIM90087T的四氢嘧啶合成基因簇具有独特的遗传结构，将ectABC基因导入到大肠杆菌BW25113中，通过全细胞催化的方式成功合成了四氢嘧啶。通过不同盐浓度下重组菌株合成四氢嘧啶的产量发现，其初始合成速率和持续合成能力受外界盐浓度的影响，同时表明来源于耐盐菌YIM90087T的EctABC的酶活和稳定性也受外界盐浓度的影响。 本研究通过对耐盐拟诺卡氏菌YIM90087T长期盐胁迫下的转录组研究，探讨了YIM90087T的盐环境适应机制;对其四氢嘧啶代谢通路及其合成途径中相关蛋白功能的研究，揭示了四氢嘧啶在其盐环境适应过程中发挥的作用及其变化机制，为研究盐胁迫下拟诺卡氏菌调控进化、蛋白功能和物种多样性奠定基础。