吡咯喹啉醌(PQQ)作为氧化还原酶辅酶,在食品和医药保健领域具有广泛的应用前景。本文利用qRT-PCR技术分析高产PQQ的脱氮生丝微菌FJNU-6中与PQQ合成分泌相关的pqq及moxF基因的表达差异,为阐明PQQ的合成及调控提供理论依据。首先,筛选生丝微菌qRT-PCR的内参基因。选取16S rRNA、gapdh、recA、ldh、rpoB和S5作为候选内参基因,利用Best-keeper、GeNorm和NormFinder软件分析Ct值变化,综合不同菌株的表达差异,确定gapdh和recA作为生丝微菌qRT-PCR的双内参基因。其次,分析分批培养过程中pqq和moxF基因簇的表达差异。pqqABCDE基因簇中,pqqA表达水平最高,48h达到最大值;pqqE其次且在80h表达量最高,提示这两个基因参与的前体修饰是PQQ合成的限速步骤。5个pqqA基因表达差异显著且在不同培养时间达到最大值,其中pqqA3表达量最高。moxF基因簇中,moxFαβ基因簇的表达水平最高,表明该基因簇在甲醇氧化过程中起最主要作用。此外,pqqABCDE及moxFαβ基因簇中各基因的表达受甲醇的诱导,在一定范围随甲醇浓度的增加而提高。最后,分析不同pH条件下pqq与moxF基因簇的表达差异。pH 7.0条件下,pqqA3与pqqE基因的表达水平最高,保证了前体PqqA的供应及其修饰;moxFαβ基因簇的表达水平较低,提高了 PQQ的游离量,PQQ产量高达742.47mg/L。而偏酸条件有利于pqqABCD簇的表达,提示较低pH更适宜PQQ骨架加工形成PQQ。pqqA基因在不同pH下达到最大表达量而moxFα基因表达差异不显著,表明多拷贝pqqA基因可能为适应不同生境而进化。