庆大霉素（Gentamicin，GM）是目前国内外应用最为广泛的抗生素之一，它是由绛红色小单孢菌（Micromonospora purpura）和棘孢小单孢菌(M.echinospora)产生的一种氨基糖苷类抗生素。由于其抗菌谱广、抗菌作用强，尤其对革兰氏阴性菌引起的感染治疗效果较好，被广泛应用于临床。因此，提高发酵液中庆大霉素的产量是一项十分紧迫的工作，解决问题的关键是选育出庆大霉素的高产菌株，这对提高企业的经济效益和市场竞争能力具有重要意义。　　 本文以庆大霉素工业生产菌株绛红小单孢菌M.purpura NG-38为出发菌株，采用紫外线(UV)与亚硝基胍(NTG)复合诱变、耐自身代谢物快速筛选的方法，经3轮次诱变处理后，获得四株遗传稳定性好的高产菌株3-1-54、3-1-66、3-1-88和5-1-130，其液体摇瓶效价与出发菌株相比分别提高了17.99％、18.54％、28.16％和59.60％。　　 对绛红小单孢菌的原生质体制备和再生条件进行了优化研究。实验结果显示，原生质体制备及再生的最佳方法和条件为:菌丝培养18～24 h后以10％的接种量转接至含0.3％甘氨酸(Gly)和9％蔗糖的原生质体制备培养基中继续培养34h，菌丝经原生质体稳定溶液P预处理后进行酶解反应。酶解参数为:溶菌酶浓度15 mg/mL，酶解时间90 min，酶解温度37℃。将纯化的原生质体悬浮液适当稀释，涂布于再生培养基R2上进行细胞壁的再生。　　 为得到优良的GM高产菌株，以UV-NTG复合诱变得到的4株菌株3-1-54、3-1-66、3-1-88和5-1-130作为出发菌株，经过两轮基因组改组，筛选得到的GM高产的优良菌株NG-38-29，液体摇瓶效价为1231.06 U/mL，较NG-38出发菌株的原始产量619.02 U/mL提高了1.99倍，该菌株经传代5代，仍保持较好的遗传稳定性。　　 对NG-38-29菌株进一步进行了培养基优化。通过Plackett-Burman实验设计筛选得到影响发酵水平的显著因子为玉米粉、黄豆饼粉和(NH4)2CO3。通过Box-Behnken响应面实验得到显著因子最佳浓度为:玉米粉9.77 g/L，黄豆饼粉36.85 g/L，(NH4)2CO31.26 g/L。最佳条件下摇瓶发酵效价达到1404.36 U/mL。较培养基优化前效价提高了14.08％。　　 本课题的研究，有效地提高了绛红小单孢NG-38原始菌株的GM液体发酵效价，并最终得到了一株可用于工业生产的优良高产菌株NG-38-29，摇床小量发酵效价1404.36 U/mL，较出发菌株效价提高了126.87％，达到国内的先进水平。实验结果还进一步表明，基因改组和发酵条件的Box-Behnken响应面法优化技术，是工业生产菌株改良和提高产量的有效方法。