作为能够固本扶正、安神益气、舒肝明目甚至延年益寿的“仙草”,灵芝在东亚国家已有两千余年的应用史。现代研究将其化学成分一一鉴别,发现灵芝多糖作为最主要的成分之一,具有广泛的药理活性,如抗肿瘤、抗氧化、免疫调节、降血糖等等。灵芝多糖是一种由单一单糖或者多种单糖聚合而成的高分子化合物,其生物活性与结构密切相关。早期研究发现过表达灵芝多糖合成途径的UDP-葡萄糖焦磷酸化酶基因（UGP）、磷酸葡萄糖变位酶基因（PGM）等提高了灵芝多糖的产量,它们是调控灵芝多糖合成的关键基因,但基因的调控对多糖结构和活性的影响未见报道。半乳糖是灵芝多糖的一种重要单糖,不少研究发现提高半乳糖在多糖中的比例使多糖的抗肿瘤活性得到了提高,UDP-半乳糖-4-差向异构酶基因（Gal E）参与了半乳糖前体物质UDP-半乳糖的合成,是半乳糖代谢途径的关键基因,在对细菌、植物的研究中已多次证明Gal E基因对胞外多糖的积累有重要影响,但在真菌中尚未有相关的研究进展。因此,本论文探究了在悬浮培养条件下高表达Gal E基因对灵芝多糖产量、单糖组成和抗氧化活性的影响。为了对GalE基因的功能进行研究,我们从灵芝基因组克隆了GalE基因,获得了该基因的完整序列,全长1530bp,编码373个氨基酸,与已经报道的其他真菌进行亲缘性分析,发现与多种真菌中的该基因高度同源,蛋白相似度达87%以上。为了研究高表达该基因对灵芝细胞生长、多糖产量和合成基因表达量的影响,本文通过同源重组、原生质体转化获得了高表达Gal E基因的工程菌株,并进行液态发酵培养,发现高表达Gal E基因促进了灵芝细胞的生长,最高生物量达到10.620±0.295 g/L,比野生型灵芝（WT）提高了10.63%;同时使灵芝胞内、胞外多糖产率分别提高了12.8%和10.46%,达到27.599±1.323 mg/100mg DW和1.815±0.004 g/L。使半乳糖代谢途径关键基因半乳糖-1-磷酸尿苷转移酶基因（Gal T）的表达量分别提高了2.43倍。最后通过对灵芝多糖提取、纯化、水解、衍生化等,研究了高表达GalE基因对灵芝多糖结构和活性的影响,发现Gal E菌株的分子量高于野生灵芝菌株（WT）,其中主要高聚糖的分子量从8723.2KDa提高到了11913.9KDa。同时,高表达Gal E基因对灵芝多糖的单糖组成无影响,但改变了各单糖在多糖中所占的比例,其中较为显著的是半乳糖、甘露糖占比的提高（分别从18.97%,12.05%提高到了23.15%,20.12%,分别提高了22.06%和67.04%%）和葡萄糖的显著下调（从66.00%降至52.90%,下调了19.86%）。对多糖抗氧化活性的研究表明高表达Gal E基因显著提高了多糖的抗氧化活性,其中DPPH清除能力最高达到35.449±0.535%,亚铁离子还原能力达到26.614±3.995%,超氧自由基清除能力则平均高达80%以上,最高达到94.318±4.821%,分别是WT菌株相应抗氧化能力的1.73,1.54和1.4倍。以上研究明确了GalE基因对灵芝多糖生物合成具有重要作用,高表达该基因既促进了灵芝细胞的生长和多糖产率的提高,也提高了灵芝多糖中半乳糖、甘露糖等的比例和抗氧化活性。本研究首次进行了灵芝多糖葡萄糖合成途径之外的其他途径关键基因的研究,为进一步研究这一调控机制对灵芝多糖其他生物活性和结构的影响奠定了基础,也为研究定向调控多糖组分提高药理活性探索了新方向。