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摘要虾青素(astaxanthin)作为含氧酮基类胡萝卜素具有强抗氧化性，能够清除体内自由基、延缓衰老，对人类的健康非常有益。同时虾青素是一种呈红色的色素，主要在海洋生物体内积累，有助于提高养殖鱼类的色泽，具有巨大的经济价值。法夫酵母(Xanthophyllomyces dendrorhous)以其生长速度快，类胡萝卜素及虾青素产量高成为天然虾青素生产的研究热点。但是法夫酵母是自然界内唯一产生3R，3'R虾青素的生物，这种虾青素独特的构型给它的生物利用带来了障碍。在本文中，首次实现了将外源的β-胡萝卜素酮基酶和β-胡萝卜素羟化酶基因转入法夫酵母产β-胡萝卜素突变株内，在转化子内积累了3S，3'S构型的虾青素。<br>　　 利用实验室保存的来源于雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)的β-胡萝卜素酮基酶(β-carotene ketolase)6kt和来源于欧文氏细菌的β-胡萝卜素羟化酶(β-carotene hydroxylase)crtZ基因构建了一系列法夫酵母表达载体：pPRcDNA1-bkt，pPR2TNH-bkt，pPRcDNA1-crtZ和 pPRCDNA1crtZ-bkt，pPR2TNHasy应用于后续的法夫酵母转化工作。利用pPR2TNHasy转化法夫酵母突变体，探索了法夫酵母的最适转化条件：在电压5KV/cm，以50 mmol/L浓度的DTT处理处于对数生长期的法夫酵母细胞，质粒浓度控制在0.7μg/μL的条件下，法夫酵母的转化效率达到最高，为2.9x103转化子/4μg DNA。<br>　　 将来源于雨生红球藻的β-胡萝卜素酮基酶(β-carotene ketolase)和来源于欧文氏菌属的β-胡萝卜素羟化酶(β-carotene hydroxylase)通过电击转化分别整合到法夫酵母(X.dendrorhous)突变体CBS6938 pr-1-104的核糖体DNA上，成功得到了有目的产物角黄质(canxanthin)和玉米黄质(zeaxanthin)法夫酵母转化子。利用抗生素梯度平板筛选，法夫酵母产孢子实验以及抗生素梯度平板筛选结合薄层层析等方法筛选出高产目的产物的酵母转化子；通过培养基碳、源氮源优化等方法，使得转入酮基酶基因的法夫酵母中角黄质(canxanthin)水平有大幅提高，达到了总类胡萝卜素含量为420μg/g干菌体，角黄质占总类胡萝卜素含量的45％，带有酮基集团的类胡萝卜素占总类胡萝卜素的58％；对于转入 crtZ基因产玉米黄素的法夫酵母转化子玉米黄素(zeaxanthin)水平有大幅提高，达到了总类胡萝卜素含量为402μg/g干菌体，玉米黄素占总类胡萝卜素含量的45％，带有羟基集团的类胡萝卜素占总类胡萝卜素的70％。<br>　　 为了获得稳定高产虾青素的转基因法夫酵母，将β-胡萝卜素酮基酶(β-carotene ketolase)和β-胡萝卜素羟化酶(β-carotene hydroxylase)共同转化整合到法夫酵母突变体 CBS6938 pr-1-104的核糖体DNA上，成功得到了有目的产物虾青素的法夫酵母转化子，首次证明了外源基因β-胡萝卜素酮基酶(β-caroteneketolase)和β-胡萝卜素羟化酶(β-carotene hydroxylase)可以在法夫酵母中以β-胡萝卜素(β-carotene)为底物合成虾青素。利用高抗生素浓度平板筛选，得到高产虾青素的法夫酵母转化子；通过培养基优化，使得目的产物水平有大幅提高，通入8L/h的空气和提供600LUX的光照，使得总类胡萝卜素产量达到580μg/g干菌体，同时虾青素的含量占到了17.22％。