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藏红花(Crocus sativus L.)作为一种名贵的中药材,以柱头所含丰富且特殊的类胡萝卜素物质被称为“植物黄金”。藏红花仅以柱头入药,人们始终希望通过各种方式解决其应用的资源瓶颈问题。已经阐明藏红花类胡萝卜素合成途径和相关基因,在此基础上本论文通过克隆藏红花柱头中类胡萝卜素合成的几个关键酶基因、并构建大肠杆菌的表达体系研究藏红花类胡萝卜素的合成问题。经反转录和聚合酶链式反应的方法获得了藏红花柱头表达的CsZCD(玉米黄素裂解酶基因)、CsCCD2(类胡萝卜素裂解双加氧酶2基因)以及醛脱氢酶(CsALDH)基因家族的CsALDH2、CsALDH3、CsALDH5、CsALDH6类胡萝卜素合成相关基因。采用同源重组的方法构建得到pET28a-Crt-ZCD和pET28a-Crt-CCD2玉米黄素合成载体以及pTRI-P-ALDH2、pTRI-P-ALDH3、pTRI-P-ALDH5、pTRI-P-ALDH6诱导型和组成型共12个表达型载体。在此基础上将质粒pET28a-Crt-ZCD或pET28a-Crt-CCD2单独以及分别与载体pTRI-P-ALDH2、pTRI-P-ALDH3、pTRI-P-ALDH5、pTRI-P-ALDH6共转化大肠杆菌,建立29个大肠杆菌类胡萝卜素合成体系。经有机溶剂萃取分离、高压液相分析大肠杆菌类胡萝卜素合成体系产物,获得较对照组保留时间为25 min,32 min,33 min的含量提高的三个类胡萝卜素物质、以及保留时间为16min,19min,21min,22min的四个类胡萝卜素新物质。本论文构建的体系为研究大肠杆菌中藏红花类胡萝卜素的合成提供了一定的理论和应用基础研究模型。