中文摘要：

杜氏藻类胡萝卜素次生代谢途径涉及五个关键酶的基因，为了完成代谢性重构，在以前获得了其中三个关键酶基因的基础上，本项目克隆了其余两个关键酶基因，即巴氏杜氏藻八氢番茄红素合成酶基因（PSY）和杜氏藻ζ-胡萝卜素脱氢酶(ZDS)基因。在此基础上，构建了含有杜氏藻八氢番茄红素合成酶（Psy）基因、八氢番茄红素脱氢酶（Pds）基因、ζ-胡萝卜素脱氢酶(ZDS)基因和番茄红素β-环化酶（Lyc-B）基因的重组表达质粒，转化大肠杆菌DH5α，使其获得合成β-胡萝卜素能力，初步完成了杜氏藻β-胡萝卜素代谢途径的外源表达。该工程菌累积β-胡萝卜素的能力比含欧文噬菌类胡萝卜素合成酶的基因工程菌β-胡萝卜素含量提高了35%，达1.68mg/g。进一步通过响应面法优化培养工艺，该基因工程菌的β-胡萝卜素含量进一步提高，达2.47g/L。比携带pACCRT16ΔX质粒表达的β-胡萝卜素（在同等的优化条件下培养，β-胡萝卜素含量为1.77g/L）含量提高了39.26%。项目的完成初步奠定了高产β-胡萝卜素基因工程菌的产业化基础，为天然β-胡萝卜素的发酵生产提供了一条新途径。