类胡萝卜素是广泛存在于自然界生物体内的一大类萜类色素，它能够预防癌症和慢性病，并有很强的肿瘤抑制活性，其药用潜力引起了人们极大的关注。化学法提取、合成天然类胡萝卜素比较困难，而微生物产生的类胡萝卜素种类很少，限制了类胡萝卜素的应用。目前已经实现了利用大肠杆菌异源合成类胡萝卜素，但是存在着前体供应不足的代谢“瓶颈”以及菌体类胡萝卜素承载能力有限等问题。本课题欲以自身产生链状类胡萝卜素的光合细菌作为基因工程菌，利用载体导入高等植物类胡萝卜素关键环化酶基因，使其在菌体中表达并催化链状类胡萝卜素，异源合成环化类胡萝卜素。本文通过皂化、冷冻结晶等化学手段，从叶黄素树脂(由万寿菊制得)中分离得到纯度较高的叶黄素粗品，其含量达到50％～60％，收率达到70％～80％。利用硅胶柱层析进一步纯化，得到含量大于98％的叶黄素纯品。选择类球红细菌(Rhodobacter sphaeroides)，对其菌体代谢产物进行提取分离，得到其中一种主要的类胡萝卜素，并利用电转化法实现了模式质粒对Rhodobactersphaeroides的转化。利用试剂盒从万寿菊花瓣中提取植物总RNA，反转录得到cDNA，用已知植物中BCH(胡萝卜素β—环羟化酶)和LYCB(番茄红素β—环化酶)的保守氨基酸序列来设计简并引物，利用PCR方法克隆叶黄素关键合成酶基因的部分片段。