红曲霉(Monascus spp.)作为一类天然色素和功能性食品添加剂的发酵菌株应用广泛,尤其是在亚洲的许多国家。红曲霉发酵产生的色素具有许多对人体有用的特性,例如消炎、减肥、抗动脉粥样硬化以及抗癌的有益功效。除了色素以外,红曲霉的其他次级代谢产物,如莫纳可林K,Y-氨基丁酸(GABA)等也具有降血压、降血脂、抗氧化、抗癌及免疫调节的功能。但是随之产生的真菌毒素-桔霉素严重的阻碍了这些有益的红曲发酵产物的应用和出口。到目前为止,与红曲霉次级代谢产物及其调控机制有关的分子生物学信息比较匮乏,对于工业发酵生产色素没有很好地指导作用,因此从分子水平揭示红曲霉的代谢调控机制就显得尤为重要。在本研究中,通过双向电泳技术分析产色素水平差异较大的两组菌体,从而筛选与色素合成相关的基因并通过基因敲除的技术进行验证。本实验通过对大米、果糖、蔗糖、淀粉、葡萄糖和麦芽糖这六种碳源进行色素规律的研究,这六种培养基大米产色素能力最强,然后依次是果糖、葡萄糖、淀粉、麦芽糖,产色素能力最低的是蔗糖。通过比较各种培养基和色素的关系最终选定淀粉和蔗糖分别作为高产和低产色素培养基的碳源。选取第8天进行全蛋白的分析,其中淀粉作为主要碳源产生红、橙、黄三种色素的色价分别为3442.25 U/g、3148.13U/g、3703.43 U/g；蔗糖作为主要碳源产生三种色素的色价分别为555.49 U/g、396.66 U/g、1001.28 U/g。通过双向电泳找到了72个差异点,通过质谱鉴定64个蛋白点被成功鉴定出来。对这些差异蛋白进行相似的数据分析与资料查阅,得到了11个与色素合成相关的蛋白。为了验证与色素合成相关的基因,选取c5123 (salicylate hydroxylase)和c5.133(Aflatoxin B1 aldehyde reductase)两个基因进行敲除。根据基因序列设计引物,扩增出含有特定酶切位点的上下游片段,利用重组DNA技术将上下游连接至pUCH2-8载体的潮霉素基因两端,成功构建出高特异性的长片敲除载体。其中c5.123上游片段为1091 bp,下游片段为1278 bp；c5.133上游片段大小为1262 bp,下游片段为1229 bp。我们将构建成功的载体通过化学转化的方法对紫色红曲霉原生质体进行多次转化与筛选,但是最终没有得到敲除成功的菌株。本研究探究了不同碳源对紫色红曲霉FM-46产色素能力的影响,并通过分析来自不同碳源培养基的发酵菌体全蛋白找到了11个与色素合成相关的基因,为研究色素合成途径奠定基础。