苏云金芽胞杆菌（Bacillus thuringiensis,Bt）是一类可产芽胞的革兰氏阳性昆虫致病菌,产芽胞的同时还可产生具有广泛杀虫谱的杀虫晶体蛋白（insecticidal crystal proteins,ICPs）。Bt制剂目前是世界上用量最大、应用最广的微生物农药。苏云金芽胞杆菌BMB171是一株无相关杀虫晶体蛋白表达的突变株,转化效率高且质粒稳定性好,目前已经成为研究Bt乃至蜡样芽胞杆菌群细菌的模式菌株。本论文以BMB171为实验材料,对苏云金芽胞杆菌RNA伴侣蛋白Hfq的调控机制和第二信使分子c-di-GMP的相关功能进行了研究。1)苏云金芽胞杆菌RNA分子伴侣蛋白Hfq的研究Hfq是一类在细菌中广泛存在且结构高度保守的RNA结合蛋白,是原核生物中重要的转录后调控因子。Hfq的研究多集中在革兰氏阴性菌中,主要参与细菌的生长代谢、压力环境的适应能力,以及对宿主的毒力等多种生理活动的调节。与大多数革兰氏阴性菌不同,Bt所在的蜡样芽胞杆菌群中的细菌都可以编码2个及以上Hfq蛋白编码基因的拷贝,暗示着Bt中的Hfq可能调控着更多的生理活动。BMB171基因组中包括3个Hfq编码基因:RS08230（hfq1）、RS18400（hfq2）、RS2 7540（hfq3）。我们通过蛋白质表达纯化的实验分析了 3个Hfq蛋白的体外聚合体形式,同时利用无痕基因敲除技术,通过对3个hfq基因的组合敲除,构建多株敲除突变株,全面研究Hfq在Bt中调控的生理活动。通过相关实验证明BMB171中3个Hfq编码基因均为功能性拷贝,但发挥主要功能的Hfq蛋白编码基因是hfq2,hfq的缺失能够降低细菌的运动能力、增加生物被膜的形成量、加快沉降速率、减少芽胞的形成,提高细菌的毒力。另外我们还通过转录组测序技术（RNA sequencing,RNA-seq）分析了hfq的缺失对BMB171全局基因表达的影响。与BMB171相比,hfq的缺失造成了 1730个基因转录水平的变化,占基因总数的32.5%,其中1414个基因表达量下调,316个基因表达量上调。同时,我们还预测到了 55个假定的小RNA（small RNA,sRNAs）,其中14个下调表达,18个上调表达。2)苏云金芽胞杆菌中高水平第二信使分子c-di-GMP对其表型影响机制的研究环二鸟苷单磷酸（c-di-GMP）是细菌中普遍存在的一种核苷类第二信使分子,通过鸟苷酸环化酶（Diguanylate cyclase,DGC）和c-di-GMP特异的磷酸二酯酶（Phosphodiesterase,PDE）合成或降解c-di-GMP来控制和维持细胞内c-di-GMP的代谢平衡。本课题组此前成功构建了一株三个pde基因的敲除突变株Δ3pde。与BMB171相比,Δ3pde的运动性减弱、生物被膜形成量增加、沉降速率加快,毒力增强。我们测定了 c-di-GMP在BMB171和Δ3pde中的浓度,发现Δ3pde的胞内c-di-GMP浓度相对较高。由此确定Δ3pde产生的表型变化是由于c-di-GMP浓度变化引起的。本研究发现c-di-GMP影响BMB171的运动能力是通过负调控鞭毛形成相关基因表达量实现的,Δ3pde菌株的鞭毛形成量也明显的减少。另外,我们通过扫描电镜观察发现,Δ3pde的单个菌体间能够形成纤维状的连接物,该纤维网络的形成增强了菌体间的粘附,从而加快其沉降速率。c-di-GMP浓度的升高还增强其对棉铃虫幼虫的致病性,作用机制可能是c-di-GMP通过调节外毒素的多效转录调控因子PlcR编码基因的表达量从而改变细菌对宿主的毒力。最后,我们通过转录组数据分析发现了一些可能受到c-di-GMP直接或间接调控的代谢通路,极大的丰富了c-di-GMP信号转导系统的调控网路。