灰树花是一种常见的药用真菌,含有多种多样的天然活性产物与营养成分,具有抗氧化、抗肿瘤、抗高血压、抗炎症等功能作用。麦角硫因是一种氨基酸衍生物,具有特殊的抗氧化活性,主要应用在减缓衰老症状,抵消氧化压力,清除紫外线等方面,现已被广泛投入相关食品和化妆品等研发当中。灰树花中含有丰富的麦角硫因,但体内的合成机制仍未有报道。近年来,关于麦角硫因的生物合成途径研究发展迅速,目前主要有两种不同的生物合成途径。一种在多种原核生物中存在的合成途径,以耻垢分枝杆菌为代表,由5个合成酶Egt ABCDE共同构成了麦角硫因的合成路径;另一种在多数真核生物中存在的合成途径,以粗糙脉孢菌为代表,仅有2个合成酶Egt1和Egt2即可合成麦角硫因。绝大多数食药用菌和粗糙脉孢菌均为丝状真菌,可推测其麦角硫因的合成途径与之相似,然而食药用菌麦角硫因的研究多集中在提取纯化方面,对于生物合成基因的功能挖掘仅有金针菇一种。因此,本文采用了酿酒酵母的外源表达系统,在酿酒酵母体内表达灰树花麦角硫因的生物合成基因,通过色谱和质谱分析产物有无麦角硫因的生成,主要结果如下:（1）GfEgt1和GfEgt2的获取与生物信息学分析。本研究通过Blast平台,以粗糙脉孢菌的麦角硫因合成酶Nc Egt1和Nc Egt2作为比对源,对灰树花的基因组及其蛋白注释数据进行比对,找到了三种未鉴定蛋白。以灰树花c DNA为模板,进行扩增,最终得到两个基因序列,并命名为GfEgt1和GfEgt2,其对应的蛋白命名为GfEgt1和GfEgt2。通过构建系统进化树发现,灰树花的GfEgt1和GfEgt2与云芝、紫芝、茯苓的相应基因的同源性高。然后对GfEgt1和GfEgt2的蛋白质进行结构分析,并初步探究目的蛋白与底物和辅酶的结合方式。本研究首次获得了灰树花的两个麦角硫因合成酶基因,并与多种食药用菌的未鉴定麦角硫因合成酶进行了系统进化树的分析。（2）GfEgt1和GfEgt2的麦角硫因生物合成功能分析。通过在酿酒酵母体内表达GfEgt1和GfEgt2,并与含空载体的重组菌和野生型的菌株通过提取产物进行HPLC检测后,对比分析,间接判断GfEgt1和GfEgt2具有对应的酶学活性。对提取的产物进行ESI-MS鉴定,证实产物为麦角硫因。本研究首次表达了灰树花的两个麦角硫因合成酶,并通过HPLC和ESI-MS鉴定两者的活性。（3）酿酒酵母工程菌的麦角硫因生物合成优化。通过调整培养基以及表达元件,得出酿酒酵母工程菌选用TEF1p启动子进行蛋白表达较好。酿酒酵母工程菌在葡萄糖为唯一碳源的培养基中活化、在甘油为唯一碳源的培养基中发酵7天后可稳定产出11～13 mg/L的麦角硫因。在培养基含有3m M组氨酸的情况下,酿酒酵母工程菌的麦角硫因产量最高可达约17 mg/L,其它氨基酸的添加对酿酒酵母工程菌的麦角硫因合成并无大的影响。本研究首次发现非常规碳源可有效提高酿酒酵母工程菌生物合成麦角硫因。