刘亚铭 王 康 崔玉琳 陈 高 秦 松*

1(中国科学院烟台海岸带研究所 海岸带生物学与生物资源利用重点实验室 烟台 264003)

2(中国科学院大学 北京 101418)

3(中国科学院海洋大科学研究中心 青岛 266071)

4(山东省农业科学院农作物种质资源研究所 济南 250100)

5(山东省作物遗传改良与生态生理重点实验室 济南 250100)

1 引 言

类胡萝卜素(Carotenoids)是一类广泛存在于高等植物、真核微藻和蓝藻光合膜的烯萜类化合物[1]，通常是由 8 个类异戊二烯单位组成的碳氢化合物及其氧化衍生物[2-3]。在光合生物中，其作为捕光色素成分参与光合作用，并可以通过清除自由基和抗氧化来实现自我保护[4-5]。研究表明，类胡萝卜素在人体健康方面也发挥着重要作用。其中，一些类胡萝卜素可作为人体内维生素 A 的重要来源；而大部分的类胡萝卜素有很强的抗氧化活性[6]，能够增强人和动物的免疫力[2,7-8]，具有多种重要的保健功能和较大的医用价值。例如，角黄质具有抗氧化、抗癌、提高免疫力，以及保护皮肤和骨骼健康等作用[4]；金盏花黄质作为虾青素合成的中间产物，可以通过激活抗氧化防御对出血性脑损伤发挥保护作用，具有防止脑内出血的潜力[9]。

蓝藻，又称蓝细菌，是一类能够进行光合作用的原核生物[10]。集胞藻 PCC 6803 是研究代谢调控的模式蓝藻，也是利用合成生物学手段构建细胞工厂的优良底盘[11-12]。其既能自养，又能异养，并且遗传背景清晰，是最早完成全基因组测序的藻类，具有天然的遗传转化系统[13]。集胞藻 PCC 6803 中含有的内源性 β-胡萝卜素单酮醇酶能催化β-胡萝卜素转化为海胆酮，但不能将海胆酮进一步转化；……