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天然来源的黑色素是一种用途广泛的生物色素。黑色素的来源不同,导致黑色素结构具有较大差别,这与黑色素的生物合成机理有密切的关系。作为真菌研究的模式菌粗糙脉孢菌具有产黑色素的能力,对粗糙脉孢菌黑色素合成途径进行研究,找到黑色素合成影响较大的基因,为构建产黑色素工程菌株提供基础。本文从微生物合成黑色素的两条途径（DHN途径和L-DOPA途径）出发,找到粗糙脉孢菌合成黑色素的前提物质,及合成抑制因素,从而确定粗糙脉孢菌的黑色素合成途径。DHN途径研究结果表明以该途径的前体物质乙酸为底物,粗糙脉孢菌在正常培养条件下不能被乙酸诱导产黑色素。从而确定了粗糙脉孢菌黑色素合成途径不是DHN途径。L-DOPA途径研究结果表明该途径合成黑色素的前提物质酪氨酸可以诱导粗糙脉孢菌产黑色素,在酪氨酸添加量为0.025g/50mL、培养温度30℃、摇床转数150rpm的条件下,黑色素产量最高。同时我们有利用L-DO PA途径中产黑色素关键酶的抑制剂曲酸进一步证明了粗糙脉孢菌产黑色素是经过酪氨酸酶氧化酪氨酸关键步骤。在粗糙脉孢菌发酵培养过程中随着曲酸浓度的增加,粗糙脉孢菌产黑色素能力降低,当曲酸浓度达到16mg/mL时产黑色素能力受到完全抑制。粗糙脉孢菌产黑色素的红外光谱分析结果表明,在1654.73cm-1处有C=C伸缩振动较强的吸收峰,此官能团为L-DOPA型黑色素特征基团。通过以上三方面确定了粗糙脉孢菌合成黑色素的途径为L-DOPA途径。在L-DOPA途径中合成黑色素的关键酶是酪氨酸酶,我们利用Neurospora cr assa Database查找粗糙脉孢菌中与酪氨酸酶合成相关的基因,为NCU09199、NC U11382、NCU08615、NCU00776四个基因,获得了这四个基因的单基因缺失的突变菌株。分别对这四个突变菌株进行发酵产黑色素研究。结果表明NCU09199、N CU11382、NCU00776基因的缺失对黑色素生成影响不大,而缺失NCU08615基因的突变株产黑色素能力明显减弱,因此我们认为该基因对粗糙脉孢菌产黑色素的影响较大。根据NCU08615基因序列设计引物,我们从粗糙脉孢菌野生型4200中克隆到该基因,大小约为2900bp,将该片段进行转化构建了过表达菌株,经过Western检测,表达蛋白大小为90kDa。筛选得到酪氨酸酶高表达菌株。对酪氨酸酶高表达菌株进行发酵产黑色素研究,该菌株产黑色素能力比粗糙脉孢菌野生型4200菌株提高86%。